fs/io_uring.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Shared application/kernel submission and completion ring pairs, for
   4  * supporting fast/efficient IO.
   5  *
   6  * A note on the read/write ordering memory barriers that are matched between
   7  * the application and kernel side.
   8  *
   9  * After the application reads the CQ ring tail, it must use an
  10  * appropriate smp_rmb() to pair with the smp_wmb() the kernel uses
  11  * before writing the tail (using smp_load_acquire to read the tail will
  12  * do). It also needs a smp_mb() before updating CQ head (ordering the
  13  * entry load(s) with the head store), pairing with an implicit barrier
  14  * through a control-dependency in io_get_cqring (smp_store_release to
  15  * store head will do). Failure to do so could lead to reading invalid
  16  * CQ entries.
  17  *
  18  * Likewise, the application must use an appropriate smp_wmb() before
  19  * writing the SQ tail (ordering SQ entry stores with the tail store),
  20  * which pairs with smp_load_acquire in io_get_sqring (smp_store_release
  21  * to store the tail will do). And it needs a barrier ordering the SQ
  22  * head load before writing new SQ entries (smp_load_acquire to read
  23  * head will do).
  24  *
  25  * When using the SQ poll thread (IORING_SETUP_SQPOLL), the application
  26  * needs to check the SQ flags for IORING_SQ_NEED_WAKEUP *after*
  27  * updating the SQ tail; a full memory barrier smp_mb() is needed
  28  * between.
  29  *
  30  * Also see the examples in the liburing library:
  31  *
  32  *      git://git.kernel.dk/liburing
  33  *
  34  * io_uring also uses READ/WRITE_ONCE() for _any_ store or load that happens
  35  * from data shared between the kernel and application. This is done both
  36  * for ordering purposes, but also to ensure that once a value is loaded from
  37  * data that the application could potentially modify, it remains stable.
  38  *
  39  * Copyright (C) 2018-2019 Jens Axboe
  40  * Copyright (c) 2018-2019 Christoph Hellwig
  41  */
  42 #include <linux/kernel.h>
  43 #include <linux/init.h>
  44 #include <linux/errno.h>
  45 #include <linux/syscalls.h>
  46 #include <linux/compat.h>
  47 #include <net/compat.h>
  48 #include <linux/refcount.h>
  49 #include <linux/uio.h>
  50 #include <linux/bits.h>
  51
  52 #include <linux/sched/signal.h>
  53 #include <linux/fs.h>
  54 #include <linux/file.h>
  55 #include <linux/fdtable.h>
  56 #include <linux/mm.h>
  57 #include <linux/mman.h>
  58 #include <linux/percpu.h>
  59 #include <linux/slab.h>
  60 #include <linux/blkdev.h>
  61 #include <linux/bvec.h>
  62 #include <linux/net.h>
  63 #include <net/sock.h>
  64 #include <net/af_unix.h>
  65 #include <net/scm.h>
  66 #include <linux/anon_inodes.h>
  67 #include <linux/sched/mm.h>
  68 #include <linux/uaccess.h>
  69 #include <linux/nospec.h>
  70 #include <linux/sizes.h>
  71 #include <linux/hugetlb.h>
  72 #include <linux/highmem.h>
  73 #include <linux/namei.h>
  74 #include <linux/fsnotify.h>
  75 #include <linux/fadvise.h>
  76 #include <linux/eventpoll.h>
  77 #include <linux/splice.h>
  78 #include <linux/task_work.h>
  79 #include <linux/pagemap.h>
  80 #include <linux/io_uring.h>
  81
  82 #define CREATE_TRACE_POINTS
  83 #include <trace/events/io_uring.h>
  84
  85 #include <uapi/linux/io_uring.h>
  86
  87 #include "internal.h"
  88 #include "io-wq.h"
  89
  90 #define IORING_MAX_ENTRIES      32768
  91 #define IORING_MAX_CQ_ENTRIES   (2 * IORING_MAX_ENTRIES)
  92
  93 /*
  94  * Shift of 9 is 512 entries, or exactly one page on 64-bit archs
  95  */
  96 #define IORING_FILE_TABLE_SHIFT 9
  97 #define IORING_MAX_FILES_TABLE  (1U << IORING_FILE_TABLE_SHIFT)
  98 #define IORING_FILE_TABLE_MASK  (IORING_MAX_FILES_TABLE - 1)
  99 #define IORING_MAX_FIXED_FILES  (64 * IORING_MAX_FILES_TABLE)
 100 #define IORING_MAX_RESTRICTIONS (IORING_RESTRICTION_LAST + \
 101                                  IORING_REGISTER_LAST + IORING_OP_LAST)
 102
 103 #define SQE_VALID_FLAGS (IOSQE_FIXED_FILE|IOSQE_IO_DRAIN|IOSQE_IO_LINK| \
 104                                 IOSQE_IO_HARDLINK | IOSQE_ASYNC | \
 105                                 IOSQE_BUFFER_SELECT)
 106
 107 struct io_uring {
 108         u32 head ____cacheline_aligned_in_smp;
 109         u32 tail ____cacheline_aligned_in_smp;
 110 };
 111
 112 /*
 113  * This data is shared with the application through the mmap at offsets
 114  * IORING_OFF_SQ_RING and IORING_OFF_CQ_RING.
 115  *
 116  * The offsets to the member fields are published through struct
 117  * io_sqring_offsets when calling io_uring_setup.
 118  */
 119 struct io_rings {
 120         /*
 121          * Head and tail offsets into the ring; the offsets need to be
 122          * masked to get valid indices.
 123          *
 124          * The kernel controls head of the sq ring and the tail of the cq ring,
 125          * and the application controls tail of the sq ring and the head of the
 126          * cq ring.
 127          */
 128         struct io_uring         sq, cq;
 129         /*
 130          * Bitmasks to apply to head and tail offsets (constant, equals
 131          * ring_entries - 1)
 132          */
 133         u32                     sq_ring_mask, cq_ring_mask;
 134         /* Ring sizes (constant, power of 2) */
 135         u32                     sq_ring_entries, cq_ring_entries;
 136         /*
 137          * Number of invalid entries dropped by the kernel due to
 138          * invalid index stored in array
 139          *
 140          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 141          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 142          * cached value).
 143          *
 144          * After a new SQ head value was read by the application this
 145          * counter includes all submissions that were dropped reaching
 146          * the new SQ head (and possibly more).
 147          */
 148         u32                     sq_dropped;
 149         /*
 150          * Runtime SQ flags
 151          *
 152          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 153          * application.
 154          *
 155          * The application needs a full memory barrier before checking
 156          * for IORING_SQ_NEED_WAKEUP after updating the sq tail.
 157          */
 158         u32                     sq_flags;
 159         /*
 160          * Runtime CQ flags
 161          *
 162          * Written by the application, shouldn't be modified by the
 163          * kernel.
 164          */
 165         u32                     cq_flags;
 166         /*
 167          * Number of completion events lost because the queue was full;
 168          * this should be avoided by the application by making sure
 169          * there are not more requests pending than there is space in
 170          * the completion queue.
 171          *
 172          * Written by the kernel, shouldn't be modified by the
 173          * application (i.e. get number of "new events" by comparing to
 174          * cached value).
 175          *
 176          * As completion events come in out of order this counter is not
 177          * ordered with any other data.
 178          */
 179         u32                     cq_overflow;
 180         /*
 181          * Ring buffer of completion events.
 182          *
 183          * The kernel writes completion events fresh every time they are
 184          * produced, so the application is allowed to modify pending
 185          * entries.
 186          */
 187         struct io_uring_cqe     cqes[] ____cacheline_aligned_in_smp;
 188 };
 189
 190 enum io_uring_cmd_flags {
 191         IO_URING_F_NONBLOCK             = 1,
 192         IO_URING_F_COMPLETE_DEFER       = 2,
 193 };
 194
 195 struct io_mapped_ubuf {
 196         u64             ubuf;
 197         size_t          len;
 198         struct          bio_vec *bvec;
 199         unsigned int    nr_bvecs;
 200         unsigned long   acct_pages;
 201 };
 202
 203 struct io_ring_ctx;
 204
 205 struct io_rsrc_put {
 206         struct list_head list;
 207         union {
 208                 void *rsrc;
 209                 struct file *file;
 210         };
 211 };
 212
 213 struct fixed_rsrc_table {
 214         struct file             **files;
 215 };
 216
 217 struct fixed_rsrc_ref_node {
 218         struct percpu_ref               refs;
 219         struct list_head                node;
 220         struct list_head                rsrc_list;
 221         struct fixed_rsrc_data          *rsrc_data;
 222         void                            (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
 223                                                     struct io_rsrc_put *prsrc);
 224         struct llist_node               llist;
 225         bool                            done;
 226 };
 227
 228 struct fixed_rsrc_data {
 229         struct fixed_rsrc_table         *table;
 230         struct io_ring_ctx              *ctx;
 231
 232         struct fixed_rsrc_ref_node      *node;
 233         struct percpu_ref               refs;
 234         struct completion               done;
 235         bool                            quiesce;
 236 };
 237
 238 struct io_buffer {
 239         struct list_head list;
 240         __u64 addr;
 241         __s32 len;
 242         __u16 bid;
 243 };
 244
 245 struct io_restriction {
 246         DECLARE_BITMAP(register_op, IORING_REGISTER_LAST);
 247         DECLARE_BITMAP(sqe_op, IORING_OP_LAST);
 248         u8 sqe_flags_allowed;
 249         u8 sqe_flags_required;
 250         bool registered;
 251 };
 252
 253 enum {
 254         IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP = 0,
 255         IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK,
 256 };
 257
 258 struct io_sq_data {
 259         refcount_t              refs;
 260         atomic_t                park_pending;
 261         struct mutex            lock;
 262
 263         /* ctx's that are using this sqd */
 264         struct list_head        ctx_list;
 265
 266         struct task_struct      *thread;
 267         struct wait_queue_head  wait;
 268
 269         unsigned                sq_thread_idle;
 270         int                     sq_cpu;
 271         pid_t                   task_pid;
 272         pid_t                   task_tgid;
 273
 274         unsigned long           state;
 275         struct completion       exited;
 276         struct callback_head    *park_task_work;
 277 };
 278
 279 #define IO_IOPOLL_BATCH                 8
 280 #define IO_COMPL_BATCH                  32
 281 #define IO_REQ_CACHE_SIZE               32
 282 #define IO_REQ_ALLOC_BATCH              8
 283
 284 struct io_comp_state {
 285         struct io_kiocb         *reqs[IO_COMPL_BATCH];
 286         unsigned int            nr;
 287         unsigned int            locked_free_nr;
 288         /* inline/task_work completion list, under ->uring_lock */
 289         struct list_head        free_list;
 290         /* IRQ completion list, under ->completion_lock */
 291         struct list_head        locked_free_list;
 292 };
 293
 294 struct io_submit_link {
 295         struct io_kiocb         *head;
 296         struct io_kiocb         *last;
 297 };
 298
 299 struct io_submit_state {
 300         struct blk_plug         plug;
 301         struct io_submit_link   link;
 302
 303         /*
 304          * io_kiocb alloc cache
 305          */
 306         void                    *reqs[IO_REQ_CACHE_SIZE];
 307         unsigned int            free_reqs;
 308
 309         bool                    plug_started;
 310
 311         /*
 312          * Batch completion logic
 313          */
 314         struct io_comp_state    comp;
 315
 316         /*
 317          * File reference cache
 318          */
 319         struct file             *file;
 320         unsigned int            fd;
 321         unsigned int            file_refs;
 322         unsigned int            ios_left;
 323 };
 324
 325 struct io_ring_ctx {
 326         struct {
 327                 struct percpu_ref       refs;
 328         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 329
 330         struct {
 331                 unsigned int            flags;
 332                 unsigned int            compat: 1;
 333                 unsigned int            cq_overflow_flushed: 1;
 334                 unsigned int            drain_next: 1;
 335                 unsigned int            eventfd_async: 1;
 336                 unsigned int            restricted: 1;
 337
 338                 /*
 339                  * Ring buffer of indices into array of io_uring_sqe, which is
 340                  * mmapped by the application using the IORING_OFF_SQES offset.
 341                  *
 342                  * This indirection could e.g. be used to assign fixed
 343                  * io_uring_sqe entries to operations and only submit them to
 344                  * the queue when needed.
 345                  *
 346                  * The kernel modifies neither the indices array nor the entries
 347                  * array.
 348                  */
 349                 u32                     *sq_array;
 350                 unsigned                cached_sq_head;
 351                 unsigned                sq_entries;
 352                 unsigned                sq_mask;
 353                 unsigned                sq_thread_idle;
 354                 unsigned                cached_sq_dropped;
 355                 unsigned                cached_cq_overflow;
 356                 unsigned long           sq_check_overflow;
 357
 358                 /* hashed buffered write serialization */
 359                 struct io_wq_hash       *hash_map;
 360
 361                 struct list_head        defer_list;
 362                 struct list_head        timeout_list;
 363                 struct list_head        cq_overflow_list;
 364
 365                 struct io_uring_sqe     *sq_sqes;
 366         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 367
 368         struct {
 369                 struct mutex            uring_lock;
 370                 wait_queue_head_t       wait;
 371         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 372
 373         struct io_submit_state          submit_state;
 374
 375         struct io_rings *rings;
 376
 377         /* Only used for accounting purposes */
 378         struct mm_struct        *mm_account;
 379
 380         const struct cred       *sq_creds;      /* cred used for __io_sq_thread() */
 381         struct io_sq_data       *sq_data;       /* if using sq thread polling */
 382
 383         struct wait_queue_head  sqo_sq_wait;
 384         struct list_head        sqd_list;
 385
 386         /*
 387          * If used, fixed file set. Writers must ensure that ->refs is dead,
 388          * readers must ensure that ->refs is alive as long as the file* is
 389          * used. Only updated through io_uring_register(2).
 390          */
 391         struct fixed_rsrc_data  *file_data;
 392         unsigned                nr_user_files;
 393
 394         /* if used, fixed mapped user buffers */
 395         unsigned                nr_user_bufs;
 396         struct io_mapped_ubuf   *user_bufs;
 397
 398         struct user_struct      *user;
 399
 400         struct completion       ref_comp;
 401
 402 #if defined(CONFIG_UNIX)
 403         struct socket           *ring_sock;
 404 #endif
 405
 406         struct xarray           io_buffers;
 407
 408         struct xarray           personalities;
 409         u32                     pers_next;
 410
 411         struct {
 412                 unsigned                cached_cq_tail;
 413                 unsigned                cq_entries;
 414                 unsigned                cq_mask;
 415                 atomic_t                cq_timeouts;
 416                 unsigned                cq_last_tm_flush;
 417                 unsigned long           cq_check_overflow;
 418                 struct wait_queue_head  cq_wait;
 419                 struct fasync_struct    *cq_fasync;
 420                 struct eventfd_ctx      *cq_ev_fd;
 421         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 422
 423         struct {
 424                 spinlock_t              completion_lock;
 425
 426                 /*
 427                  * ->iopoll_list is protected by the ctx->uring_lock for
 428                  * io_uring instances that don't use IORING_SETUP_SQPOLL.
 429                  * For SQPOLL, only the single threaded io_sq_thread() will
 430                  * manipulate the list, hence no extra locking is needed there.
 431                  */
 432                 struct list_head        iopoll_list;
 433                 struct hlist_head       *cancel_hash;
 434                 unsigned                cancel_hash_bits;
 435                 bool                    poll_multi_file;
 436
 437                 spinlock_t              inflight_lock;
 438                 struct list_head        inflight_list;
 439         } ____cacheline_aligned_in_smp;
 440
 441         struct delayed_work             rsrc_put_work;
 442         struct llist_head               rsrc_put_llist;
 443         struct list_head                rsrc_ref_list;
 444         spinlock_t                      rsrc_ref_lock;
 445
 446         struct io_restriction           restrictions;
 447
 448         /* exit task_work */
 449         struct callback_head            *exit_task_work;
 450
 451         struct wait_queue_head          hash_wait;
 452
 453         /* Keep this last, we don't need it for the fast path */
 454         struct work_struct              exit_work;
 455         struct list_head                tctx_list;
 456 };
 457
 458 struct io_uring_task {
 459         /* submission side */
 460         struct xarray           xa;
 461         struct wait_queue_head  wait;
 462         const struct io_ring_ctx *last;
 463         struct io_wq            *io_wq;
 464         struct percpu_counter   inflight;
 465         atomic_t                in_idle;
 466         bool                    sqpoll;
 467
 468         spinlock_t              task_lock;
 469         struct io_wq_work_list  task_list;
 470         unsigned long           task_state;
 471         struct callback_head    task_work;
 472 };
 473
 474 /*
 475  * First field must be the file pointer in all the
 476  * iocb unions! See also 'struct kiocb' in <linux/fs.h>
 477  */
 478 struct io_poll_iocb {
 479         struct file                     *file;
 480         struct wait_queue_head          *head;
 481         __poll_t                        events;
 482         bool                            done;
 483         bool                            canceled;
 484         struct wait_queue_entry         wait;
 485 };
 486
 487 struct io_poll_remove {
 488         struct file                     *file;
 489         u64                             addr;
 490 };
 491
 492 struct io_close {
 493         struct file                     *file;
 494         int                             fd;
 495 };
 496
 497 struct io_timeout_data {
 498         struct io_kiocb                 *req;
 499         struct hrtimer                  timer;
 500         struct timespec64               ts;
 501         enum hrtimer_mode               mode;
 502 };
 503
 504 struct io_accept {
 505         struct file                     *file;
 506         struct sockaddr __user          *addr;
 507         int __user                      *addr_len;
 508         int                             flags;
 509         unsigned long                   nofile;
 510 };
 511
 512 struct io_sync {
 513         struct file                     *file;
 514         loff_t                          len;
 515         loff_t                          off;
 516         int                             flags;
 517         int                             mode;
 518 };
 519
 520 struct io_cancel {
 521         struct file                     *file;
 522         u64                             addr;
 523 };
 524
 525 struct io_timeout {
 526         struct file                     *file;
 527         u32                             off;
 528         u32                             target_seq;
 529         struct list_head                list;
 530         /* head of the link, used by linked timeouts only */
 531         struct io_kiocb                 *head;
 532 };
 533
 534 struct io_timeout_rem {
 535         struct file                     *file;
 536         u64                             addr;
 537
 538         /* timeout update */
 539         struct timespec64               ts;
 540         u32                             flags;
 541 };
 542
 543 struct io_rw {
 544         /* NOTE: kiocb has the file as the first member, so don't do it here */
 545         struct kiocb                    kiocb;
 546         u64                             addr;
 547         u64                             len;
 548 };
 549
 550 struct io_connect {
 551         struct file                     *file;
 552         struct sockaddr __user          *addr;
 553         int                             addr_len;
 554 };
 555
 556 struct io_sr_msg {
 557         struct file                     *file;
 558         union {
 559                 struct user_msghdr __user *umsg;
 560                 void __user             *buf;
 561         };
 562         int                             msg_flags;
 563         int                             bgid;
 564         size_t                          len;
 565         struct io_buffer                *kbuf;
 566 };
 567
 568 struct io_open {
 569         struct file                     *file;
 570         int                             dfd;
 571         struct filename                 *filename;
 572         struct open_how                 how;
 573         unsigned long                   nofile;
 574 };
 575
 576 struct io_rsrc_update {
 577         struct file                     *file;
 578         u64                             arg;
 579         u32                             nr_args;
 580         u32                             offset;
 581 };
 582
 583 struct io_fadvise {
 584         struct file                     *file;
 585         u64                             offset;
 586         u32                             len;
 587         u32                             advice;
 588 };
 589
 590 struct io_madvise {
 591         struct file                     *file;
 592         u64                             addr;
 593         u32                             len;
 594         u32                             advice;
 595 };
 596
 597 struct io_epoll {
 598         struct file                     *file;
 599         int                             epfd;
 600         int                             op;
 601         int                             fd;
 602         struct epoll_event              event;
 603 };
 604
 605 struct io_splice {
 606         struct file                     *file_out;
 607         struct file                     *file_in;
 608         loff_t                          off_out;
 609         loff_t                          off_in;
 610         u64                             len;
 611         unsigned int                    flags;
 612 };
 613
 614 struct io_provide_buf {
 615         struct file                     *file;
 616         __u64                           addr;
 617         __s32                           len;
 618         __u32                           bgid;
 619         __u16                           nbufs;
 620         __u16                           bid;
 621 };
 622
 623 struct io_statx {
 624         struct file                     *file;
 625         int                             dfd;
 626         unsigned int                    mask;
 627         unsigned int                    flags;
 628         const char __user               *filename;
 629         struct statx __user             *buffer;
 630 };
 631
 632 struct io_shutdown {
 633         struct file                     *file;
 634         int                             how;
 635 };
 636
 637 struct io_rename {
 638         struct file                     *file;
 639         int                             old_dfd;
 640         int                             new_dfd;
 641         struct filename                 *oldpath;
 642         struct filename                 *newpath;
 643         int                             flags;
 644 };
 645
 646 struct io_unlink {
 647         struct file                     *file;
 648         int                             dfd;
 649         int                             flags;
 650         struct filename                 *filename;
 651 };
 652
 653 struct io_completion {
 654         struct file                     *file;
 655         struct list_head                list;
 656         int                             cflags;
 657 };
 658
 659 struct io_async_connect {
 660         struct sockaddr_storage         address;
 661 };
 662
 663 struct io_async_msghdr {
 664         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 665         /* points to an allocated iov, if NULL we use fast_iov instead */
 666         struct iovec                    *free_iov;
 667         struct sockaddr __user          *uaddr;
 668         struct msghdr                   msg;
 669         struct sockaddr_storage         addr;
 670 };
 671
 672 struct io_async_rw {
 673         struct iovec                    fast_iov[UIO_FASTIOV];
 674         const struct iovec              *free_iovec;
 675         struct iov_iter                 iter;
 676         size_t                          bytes_done;
 677         struct wait_page_queue          wpq;
 678 };
 679
 680 enum {
 681         REQ_F_FIXED_FILE_BIT    = IOSQE_FIXED_FILE_BIT,
 682         REQ_F_IO_DRAIN_BIT      = IOSQE_IO_DRAIN_BIT,
 683         REQ_F_LINK_BIT          = IOSQE_IO_LINK_BIT,
 684         REQ_F_HARDLINK_BIT      = IOSQE_IO_HARDLINK_BIT,
 685         REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT   = IOSQE_ASYNC_BIT,
 686         REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT = IOSQE_BUFFER_SELECT_BIT,
 687
 688         REQ_F_FAIL_LINK_BIT,
 689         REQ_F_INFLIGHT_BIT,
 690         REQ_F_CUR_POS_BIT,
 691         REQ_F_NOWAIT_BIT,
 692         REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT,
 693         REQ_F_ISREG_BIT,
 694         REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT,
 695         REQ_F_POLLED_BIT,
 696         REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT,
 697         REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT,
 698         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT,
 699         REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT,
 700         REQ_F_REISSUE_BIT,
 701
 702         /* not a real bit, just to check we're not overflowing the space */
 703         __REQ_F_LAST_BIT,
 704 };
 705
 706 enum {
 707         /* ctx owns file */
 708         REQ_F_FIXED_FILE        = BIT(REQ_F_FIXED_FILE_BIT),
 709         /* drain existing IO first */
 710         REQ_F_IO_DRAIN          = BIT(REQ_F_IO_DRAIN_BIT),
 711         /* linked sqes */
 712         REQ_F_LINK              = BIT(REQ_F_LINK_BIT),
 713         /* doesn't sever on completion < 0 */
 714         REQ_F_HARDLINK          = BIT(REQ_F_HARDLINK_BIT),
 715         /* IOSQE_ASYNC */
 716         REQ_F_FORCE_ASYNC       = BIT(REQ_F_FORCE_ASYNC_BIT),
 717         /* IOSQE_BUFFER_SELECT */
 718         REQ_F_BUFFER_SELECT     = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECT_BIT),
 719
 720         /* fail rest of links */
 721         REQ_F_FAIL_LINK         = BIT(REQ_F_FAIL_LINK_BIT),
 722         /* on inflight list, should be cancelled and waited on exit reliably */
 723         REQ_F_INFLIGHT          = BIT(REQ_F_INFLIGHT_BIT),
 724         /* read/write uses file position */
 725         REQ_F_CUR_POS           = BIT(REQ_F_CUR_POS_BIT),
 726         /* must not punt to workers */
 727         REQ_F_NOWAIT            = BIT(REQ_F_NOWAIT_BIT),
 728         /* has or had linked timeout */
 729         REQ_F_LINK_TIMEOUT      = BIT(REQ_F_LINK_TIMEOUT_BIT),
 730         /* regular file */
 731         REQ_F_ISREG             = BIT(REQ_F_ISREG_BIT),
 732         /* needs cleanup */
 733         REQ_F_NEED_CLEANUP      = BIT(REQ_F_NEED_CLEANUP_BIT),
 734         /* already went through poll handler */
 735         REQ_F_POLLED            = BIT(REQ_F_POLLED_BIT),
 736         /* buffer already selected */
 737         REQ_F_BUFFER_SELECTED   = BIT(REQ_F_BUFFER_SELECTED_BIT),
 738         /* doesn't need file table for this request */
 739         REQ_F_NO_FILE_TABLE     = BIT(REQ_F_NO_FILE_TABLE_BIT),
 740         /* linked timeout is active, i.e. prepared by link's head */
 741         REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE   = BIT(REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE_BIT),
 742         /* completion is deferred through io_comp_state */
 743         REQ_F_COMPLETE_INLINE   = BIT(REQ_F_COMPLETE_INLINE_BIT),
 744         /* caller should reissue async */
 745         REQ_F_REISSUE           = BIT(REQ_F_REISSUE_BIT),
 746 };
 747
 748 struct async_poll {
 749         struct io_poll_iocb     poll;
 750         struct io_poll_iocb     *double_poll;
 751 };
 752
 753 struct io_task_work {
 754         struct io_wq_work_node  node;
 755         task_work_func_t        func;
 756 };
 757
 758 /*
 759  * NOTE! Each of the iocb union members has the file pointer
 760  * as the first entry in their struct definition. So you can
 761  * access the file pointer through any of the sub-structs,
 762  * or directly as just 'ki_filp' in this struct.
 763  */
 764 struct io_kiocb {
 765         union {
 766                 struct file             *file;
 767                 struct io_rw            rw;
 768                 struct io_poll_iocb     poll;
 769                 struct io_poll_remove   poll_remove;
 770                 struct io_accept        accept;
 771                 struct io_sync          sync;
 772                 struct io_cancel        cancel;
 773                 struct io_timeout       timeout;
 774                 struct io_timeout_rem   timeout_rem;
 775                 struct io_connect       connect;
 776                 struct io_sr_msg        sr_msg;
 777                 struct io_open          open;
 778                 struct io_close         close;
 779                 struct io_rsrc_update   rsrc_update;
 780                 struct io_fadvise       fadvise;
 781                 struct io_madvise       madvise;
 782                 struct io_epoll         epoll;
 783                 struct io_splice        splice;
 784                 struct io_provide_buf   pbuf;
 785                 struct io_statx         statx;
 786                 struct io_shutdown      shutdown;
 787                 struct io_rename        rename;
 788                 struct io_unlink        unlink;
 789                 /* use only after cleaning per-op data, see io_clean_op() */
 790                 struct io_completion    compl;
 791         };
 792
 793         /* opcode allocated if it needs to store data for async defer */
 794         void                            *async_data;
 795         u8                              opcode;
 796         /* polled IO has completed */
 797         u8                              iopoll_completed;
 798
 799         u16                             buf_index;
 800         u32                             result;
 801
 802         struct io_ring_ctx              *ctx;
 803         unsigned int                    flags;
 804         refcount_t                      refs;
 805         struct task_struct              *task;
 806         u64                             user_data;
 807
 808         struct io_kiocb                 *link;
 809         struct percpu_ref               *fixed_rsrc_refs;
 810
 811         /*
 812          * 1. used with ctx->iopoll_list with reads/writes
 813          * 2. to track reqs with ->files (see io_op_def::file_table)
 814          */
 815         struct list_head                inflight_entry;
 816         union {
 817                 struct io_task_work     io_task_work;
 818                 struct callback_head    task_work;
 819         };
 820         /* for polled requests, i.e. IORING_OP_POLL_ADD and async armed poll */
 821         struct hlist_node               hash_node;
 822         struct async_poll               *apoll;
 823         struct io_wq_work               work;
 824 };
 825
 826 struct io_tctx_node {
 827         struct list_head        ctx_node;
 828         struct task_struct      *task;
 829         struct io_ring_ctx      *ctx;
 830 };
 831
 832 struct io_defer_entry {
 833         struct list_head        list;
 834         struct io_kiocb         *req;
 835         u32                     seq;
 836 };
 837
 838 struct io_op_def {
 839         /* needs req->file assigned */
 840         unsigned                needs_file : 1;
 841         /* hash wq insertion if file is a regular file */
 842         unsigned                hash_reg_file : 1;
 843         /* unbound wq insertion if file is a non-regular file */
 844         unsigned                unbound_nonreg_file : 1;
 845         /* opcode is not supported by this kernel */
 846         unsigned                not_supported : 1;
 847         /* set if opcode supports polled "wait" */
 848         unsigned                pollin : 1;
 849         unsigned                pollout : 1;
 850         /* op supports buffer selection */
 851         unsigned                buffer_select : 1;
 852         /* must always have async data allocated */
 853         unsigned                needs_async_data : 1;
 854         /* should block plug */
 855         unsigned                plug : 1;
 856         /* size of async data needed, if any */
 857         unsigned short          async_size;
 858 };
 859
 860 static const struct io_op_def io_op_defs[] = {
 861         [IORING_OP_NOP] = {},
 862         [IORING_OP_READV] = {
 863                 .needs_file             = 1,
 864                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 865                 .pollin                 = 1,
 866                 .buffer_select          = 1,
 867                 .needs_async_data       = 1,
 868                 .plug                   = 1,
 869                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 870         },
 871         [IORING_OP_WRITEV] = {
 872                 .needs_file             = 1,
 873                 .hash_reg_file          = 1,
 874                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 875                 .pollout                = 1,
 876                 .needs_async_data       = 1,
 877                 .plug                   = 1,
 878                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 879         },
 880         [IORING_OP_FSYNC] = {
 881                 .needs_file             = 1,
 882         },
 883         [IORING_OP_READ_FIXED] = {
 884                 .needs_file             = 1,
 885                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 886                 .pollin                 = 1,
 887                 .plug                   = 1,
 888                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 889         },
 890         [IORING_OP_WRITE_FIXED] = {
 891                 .needs_file             = 1,
 892                 .hash_reg_file          = 1,
 893                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 894                 .pollout                = 1,
 895                 .plug                   = 1,
 896                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 897         },
 898         [IORING_OP_POLL_ADD] = {
 899                 .needs_file             = 1,
 900                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 901         },
 902         [IORING_OP_POLL_REMOVE] = {},
 903         [IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE] = {
 904                 .needs_file             = 1,
 905         },
 906         [IORING_OP_SENDMSG] = {
 907                 .needs_file             = 1,
 908                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 909                 .pollout                = 1,
 910                 .needs_async_data       = 1,
 911                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 912         },
 913         [IORING_OP_RECVMSG] = {
 914                 .needs_file             = 1,
 915                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 916                 .pollin                 = 1,
 917                 .buffer_select          = 1,
 918                 .needs_async_data       = 1,
 919                 .async_size             = sizeof(struct io_async_msghdr),
 920         },
 921         [IORING_OP_TIMEOUT] = {
 922                 .needs_async_data       = 1,
 923                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 924         },
 925         [IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE] = {
 926                 /* used by timeout updates' prep() */
 927         },
 928         [IORING_OP_ACCEPT] = {
 929                 .needs_file             = 1,
 930                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 931                 .pollin                 = 1,
 932         },
 933         [IORING_OP_ASYNC_CANCEL] = {},
 934         [IORING_OP_LINK_TIMEOUT] = {
 935                 .needs_async_data       = 1,
 936                 .async_size             = sizeof(struct io_timeout_data),
 937         },
 938         [IORING_OP_CONNECT] = {
 939                 .needs_file             = 1,
 940                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 941                 .pollout                = 1,
 942                 .needs_async_data       = 1,
 943                 .async_size             = sizeof(struct io_async_connect),
 944         },
 945         [IORING_OP_FALLOCATE] = {
 946                 .needs_file             = 1,
 947         },
 948         [IORING_OP_OPENAT] = {},
 949         [IORING_OP_CLOSE] = {},
 950         [IORING_OP_FILES_UPDATE] = {},
 951         [IORING_OP_STATX] = {},
 952         [IORING_OP_READ] = {
 953                 .needs_file             = 1,
 954                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 955                 .pollin                 = 1,
 956                 .buffer_select          = 1,
 957                 .plug                   = 1,
 958                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 959         },
 960         [IORING_OP_WRITE] = {
 961                 .needs_file             = 1,
 962                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 963                 .pollout                = 1,
 964                 .plug                   = 1,
 965                 .async_size             = sizeof(struct io_async_rw),
 966         },
 967         [IORING_OP_FADVISE] = {
 968                 .needs_file             = 1,
 969         },
 970         [IORING_OP_MADVISE] = {},
 971         [IORING_OP_SEND] = {
 972                 .needs_file             = 1,
 973                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 974                 .pollout                = 1,
 975         },
 976         [IORING_OP_RECV] = {
 977                 .needs_file             = 1,
 978                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 979                 .pollin                 = 1,
 980                 .buffer_select          = 1,
 981         },
 982         [IORING_OP_OPENAT2] = {
 983         },
 984         [IORING_OP_EPOLL_CTL] = {
 985                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 986         },
 987         [IORING_OP_SPLICE] = {
 988                 .needs_file             = 1,
 989                 .hash_reg_file          = 1,
 990                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 991         },
 992         [IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS] = {},
 993         [IORING_OP_REMOVE_BUFFERS] = {},
 994         [IORING_OP_TEE] = {
 995                 .needs_file             = 1,
 996                 .hash_reg_file          = 1,
 997                 .unbound_nonreg_file    = 1,
 998         },
 999         [IORING_OP_SHUTDOWN] = {
1000                 .needs_file             = 1,
1001         },
1002         [IORING_OP_RENAMEAT] = {},
1003         [IORING_OP_UNLINKAT] = {},
1004 };
1005
1006 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req);
1007 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index);
1008 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
1009                                          struct task_struct *task,
1010                                          struct files_struct *files);
1011 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx);
1012 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node);
1013 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
1014                         struct io_ring_ctx *ctx);
1015 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc);
1016
1017 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req);
1018 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res);
1019 static void io_put_req(struct io_kiocb *req);
1020 static void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int nr);
1021 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req);
1022 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req);
1023 static void io_put_task(struct task_struct *task, int nr);
1024 static void io_queue_next(struct io_kiocb *req);
1025 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1026 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1027 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req);
1028 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
1029                                  struct io_uring_rsrc_update *ip,
1030                                  unsigned nr_args);
1031 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req);
1032 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
1033                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed);
1034 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req);
1035 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work);
1036
1037 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
1038                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock);
1039 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
1040                              const struct iovec *fast_iov,
1041                              struct iov_iter *iter, bool force);
1042 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req);
1043 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
1044                                         struct io_ring_ctx *ctx);
1045
1046 static struct kmem_cache *req_cachep;
1047
1048 static const struct file_operations io_uring_fops;
1049
1050 struct sock *io_uring_get_socket(struct file *file)
1051 {
1052 #if defined(CONFIG_UNIX)
1053         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
1054                 struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
1055
1056                 return ctx->ring_sock->sk;
1057         }
1058 #endif
1059         return NULL;
1060 }
1061 EXPORT_SYMBOL(io_uring_get_socket);
1062
1063 #define io_for_each_link(pos, head) \
1064         for (pos = (head); pos; pos = pos->link)
1065
1066 static inline void io_clean_op(struct io_kiocb *req)
1067 {
1068         if (req->flags & (REQ_F_NEED_CLEANUP | REQ_F_BUFFER_SELECTED))
1069                 __io_clean_op(req);
1070 }
1071
1072 static inline void io_set_resource_node(struct io_kiocb *req)
1073 {
1074         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1075
1076         if (!req->fixed_rsrc_refs) {
1077                 req->fixed_rsrc_refs = &ctx->file_data->node->refs;
1078                 percpu_ref_get(req->fixed_rsrc_refs);
1079         }
1080 }
1081
1082 static bool io_match_task(struct io_kiocb *head,
1083                           struct task_struct *task,
1084                           struct files_struct *files)
1085 {
1086         struct io_kiocb *req;
1087
1088         if (task && head->task != task) {
1089                 /* in terms of cancelation, always match if req task is dead */
1090                 if (head->task->flags & PF_EXITING)
1091                         return true;
1092                 return false;
1093         }
1094         if (!files)
1095                 return true;
1096
1097         io_for_each_link(req, head) {
1098                 if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT)
1099                         return true;
1100         }
1101         return false;
1102 }
1103
1104 static inline void req_set_fail_links(struct io_kiocb *req)
1105 {
1106         if ((req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) == REQ_F_LINK)
1107                 req->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
1108 }
1109
1110 static void io_ring_ctx_ref_free(struct percpu_ref *ref)
1111 {
1112         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(ref, struct io_ring_ctx, refs);
1113
1114         complete(&ctx->ref_comp);
1115 }
1116
1117 static inline bool io_is_timeout_noseq(struct io_kiocb *req)
1118 {
1119         return !req->timeout.off;
1120 }
1121
1122 static struct io_ring_ctx *io_ring_ctx_alloc(struct io_uring_params *p)
1123 {
1124         struct io_ring_ctx *ctx;
1125         int hash_bits;
1126
1127         ctx = kzalloc(sizeof(*ctx), GFP_KERNEL);
1128         if (!ctx)
1129                 return NULL;
1130
1131         /*
1132          * Use 5 bits less than the max cq entries, that should give us around
1133          * 32 entries per hash list if totally full and uniformly spread.
1134          */
1135         hash_bits = ilog2(p->cq_entries);
1136         hash_bits -= 5;
1137         if (hash_bits <= 0)
1138                 hash_bits = 1;
1139         ctx->cancel_hash_bits = hash_bits;
1140         ctx->cancel_hash = kmalloc((1U << hash_bits) * sizeof(struct hlist_head),
1141                                         GFP_KERNEL);
1142         if (!ctx->cancel_hash)
1143                 goto err;
1144         __hash_init(ctx->cancel_hash, 1U << hash_bits);
1145
1146         if (percpu_ref_init(&ctx->refs, io_ring_ctx_ref_free,
1147                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL))
1148                 goto err;
1149
1150         ctx->flags = p->flags;
1151         init_waitqueue_head(&ctx->sqo_sq_wait);
1152         INIT_LIST_HEAD(&ctx->sqd_list);
1153         init_waitqueue_head(&ctx->cq_wait);
1154         INIT_LIST_HEAD(&ctx->cq_overflow_list);
1155         init_completion(&ctx->ref_comp);
1156         xa_init_flags(&ctx->io_buffers, XA_FLAGS_ALLOC1);
1157         xa_init_flags(&ctx->personalities, XA_FLAGS_ALLOC1);
1158         mutex_init(&ctx->uring_lock);
1159         init_waitqueue_head(&ctx->wait);
1160         spin_lock_init(&ctx->completion_lock);
1161         INIT_LIST_HEAD(&ctx->iopoll_list);
1162         INIT_LIST_HEAD(&ctx->defer_list);
1163         INIT_LIST_HEAD(&ctx->timeout_list);
1164         spin_lock_init(&ctx->inflight_lock);
1165         INIT_LIST_HEAD(&ctx->inflight_list);
1166         spin_lock_init(&ctx->rsrc_ref_lock);
1167         INIT_LIST_HEAD(&ctx->rsrc_ref_list);
1168         INIT_DELAYED_WORK(&ctx->rsrc_put_work, io_rsrc_put_work);
1169         init_llist_head(&ctx->rsrc_put_llist);
1170         INIT_LIST_HEAD(&ctx->tctx_list);
1171         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.free_list);
1172         INIT_LIST_HEAD(&ctx->submit_state.comp.locked_free_list);
1173         return ctx;
1174 err:
1175         kfree(ctx->cancel_hash);
1176         kfree(ctx);
1177         return NULL;
1178 }
1179
1180 static bool req_need_defer(struct io_kiocb *req, u32 seq)
1181 {
1182         if (unlikely(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)) {
1183                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1184
1185                 return seq != ctx->cached_cq_tail
1186                                 + READ_ONCE(ctx->cached_cq_overflow);
1187         }
1188
1189         return false;
1190 }
1191
1192 static void io_req_track_inflight(struct io_kiocb *req)
1193 {
1194         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1195
1196         if (!(req->flags & REQ_F_INFLIGHT)) {
1197                 req->flags |= REQ_F_INFLIGHT;
1198
1199                 spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
1200                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->inflight_list);
1201                 spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
1202         }
1203 }
1204
1205 static void io_prep_async_work(struct io_kiocb *req)
1206 {
1207         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
1208         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1209
1210         if (!req->work.creds)
1211                 req->work.creds = get_current_cred();
1212
1213         if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC)
1214                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_CONCURRENT;
1215
1216         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
1217                 if (def->hash_reg_file || (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
1218                         io_wq_hash_work(&req->work, file_inode(req->file));
1219         } else if (!req->file || !S_ISBLK(file_inode(req->file)->i_mode)) {
1220                 if (def->unbound_nonreg_file)
1221                         req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
1222         }
1223 }
1224
1225 static void io_prep_async_link(struct io_kiocb *req)
1226 {
1227         struct io_kiocb *cur;
1228
1229         io_for_each_link(cur, req)
1230                 io_prep_async_work(cur);
1231 }
1232
1233 static void io_queue_async_work(struct io_kiocb *req)
1234 {
1235         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1236         struct io_kiocb *link = io_prep_linked_timeout(req);
1237         struct io_uring_task *tctx = req->task->io_uring;
1238
1239         BUG_ON(!tctx);
1240         BUG_ON(!tctx->io_wq);
1241
1242         /* init ->work of the whole link before punting */
1243         io_prep_async_link(req);
1244         trace_io_uring_queue_async_work(ctx, io_wq_is_hashed(&req->work), req,
1245                                         &req->work, req->flags);
1246         io_wq_enqueue(tctx->io_wq, &req->work);
1247         if (link)
1248                 io_queue_linked_timeout(link);
1249 }
1250
1251 static void io_kill_timeout(struct io_kiocb *req, int status)
1252 {
1253         struct io_timeout_data *io = req->async_data;
1254         int ret;
1255
1256         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1257         if (ret != -1) {
1258                 atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
1259                         atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
1260                 list_del_init(&req->timeout.list);
1261                 io_cqring_fill_event(req, status);
1262                 io_put_req_deferred(req, 1);
1263         }
1264 }
1265
1266 static void __io_queue_deferred(struct io_ring_ctx *ctx)
1267 {
1268         do {
1269                 struct io_defer_entry *de = list_first_entry(&ctx->defer_list,
1270                                                 struct io_defer_entry, list);
1271
1272                 if (req_need_defer(de->req, de->seq))
1273                         break;
1274                 list_del_init(&de->list);
1275                 io_req_task_queue(de->req);
1276                 kfree(de);
1277         } while (!list_empty(&ctx->defer_list));
1278 }
1279
1280 static void io_flush_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx)
1281 {
1282         u32 seq;
1283
1284         if (list_empty(&ctx->timeout_list))
1285                 return;
1286
1287         seq = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
1288
1289         do {
1290                 u32 events_needed, events_got;
1291                 struct io_kiocb *req = list_first_entry(&ctx->timeout_list,
1292                                                 struct io_kiocb, timeout.list);
1293
1294                 if (io_is_timeout_noseq(req))
1295                         break;
1296
1297                 /*
1298                  * Since seq can easily wrap around over time, subtract
1299                  * the last seq at which timeouts were flushed before comparing.
1300                  * Assuming not more than 2^31-1 events have happened since,
1301                  * these subtractions won't have wrapped, so we can check if
1302                  * target is in [last_seq, current_seq] by comparing the two.
1303                  */
1304                 events_needed = req->timeout.target_seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1305                 events_got = seq - ctx->cq_last_tm_flush;
1306                 if (events_got < events_needed)
1307                         break;
1308
1309                 list_del_init(&req->timeout.list);
1310                 io_kill_timeout(req, 0);
1311         } while (!list_empty(&ctx->timeout_list));
1312
1313         ctx->cq_last_tm_flush = seq;
1314 }
1315
1316 static void io_commit_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1317 {
1318         io_flush_timeouts(ctx);
1319
1320         /* order cqe stores with ring update */
1321         smp_store_release(&ctx->rings->cq.tail, ctx->cached_cq_tail);
1322
1323         if (unlikely(!list_empty(&ctx->defer_list)))
1324                 __io_queue_deferred(ctx);
1325 }
1326
1327 static inline bool io_sqring_full(struct io_ring_ctx *ctx)
1328 {
1329         struct io_rings *r = ctx->rings;
1330
1331         return READ_ONCE(r->sq.tail) - ctx->cached_sq_head == r->sq_ring_entries;
1332 }
1333
1334 static inline unsigned int __io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
1335 {
1336         return ctx->cached_cq_tail - READ_ONCE(ctx->rings->cq.head);
1337 }
1338
1339 static struct io_uring_cqe *io_get_cqring(struct io_ring_ctx *ctx)
1340 {
1341         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1342         unsigned tail;
1343
1344         /*
1345          * writes to the cq entry need to come after reading head; the
1346          * control dependency is enough as we're using WRITE_ONCE to
1347          * fill the cq entry
1348          */
1349         if (__io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1350                 return NULL;
1351
1352         tail = ctx->cached_cq_tail++;
1353         return &rings->cqes[tail & ctx->cq_mask];
1354 }
1355
1356 static inline bool io_should_trigger_evfd(struct io_ring_ctx *ctx)
1357 {
1358         if (!ctx->cq_ev_fd)
1359                 return false;
1360         if (READ_ONCE(ctx->rings->cq_flags) & IORING_CQ_EVENTFD_DISABLED)
1361                 return false;
1362         if (!ctx->eventfd_async)
1363                 return true;
1364         return io_wq_current_is_worker();
1365 }
1366
1367 static void io_cqring_ev_posted(struct io_ring_ctx *ctx)
1368 {
1369         /* see waitqueue_active() comment */
1370         smp_mb();
1371
1372         if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1373                 wake_up(&ctx->wait);
1374         if (ctx->sq_data && waitqueue_active(&ctx->sq_data->wait))
1375                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
1376         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1377                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1378         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1379                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1380                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1381         }
1382 }
1383
1384 static void io_cqring_ev_posted_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx)
1385 {
1386         /* see waitqueue_active() comment */
1387         smp_mb();
1388
1389         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
1390                 if (waitqueue_active(&ctx->wait))
1391                         wake_up(&ctx->wait);
1392         }
1393         if (io_should_trigger_evfd(ctx))
1394                 eventfd_signal(ctx->cq_ev_fd, 1);
1395         if (waitqueue_active(&ctx->cq_wait)) {
1396                 wake_up_interruptible(&ctx->cq_wait);
1397                 kill_fasync(&ctx->cq_fasync, SIGIO, POLL_IN);
1398         }
1399 }
1400
1401 /* Returns true if there are no backlogged entries after the flush */
1402 static bool __io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1403                                        struct task_struct *tsk,
1404                                        struct files_struct *files)
1405 {
1406         struct io_rings *rings = ctx->rings;
1407         struct io_kiocb *req, *tmp;
1408         struct io_uring_cqe *cqe;
1409         unsigned long flags;
1410         bool all_flushed, posted;
1411         LIST_HEAD(list);
1412
1413         if (!force && __io_cqring_events(ctx) == rings->cq_ring_entries)
1414                 return false;
1415
1416         posted = false;
1417         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1418         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->cq_overflow_list, compl.list) {
1419                 if (!io_match_task(req, tsk, files))
1420                         continue;
1421
1422                 cqe = io_get_cqring(ctx);
1423                 if (!cqe && !force)
1424                         break;
1425
1426                 list_move(&req->compl.list, &list);
1427                 if (cqe) {
1428                         WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1429                         WRITE_ONCE(cqe->res, req->result);
1430                         WRITE_ONCE(cqe->flags, req->compl.cflags);
1431                 } else {
1432                         ctx->cached_cq_overflow++;
1433                         WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow,
1434                                    ctx->cached_cq_overflow);
1435                 }
1436                 posted = true;
1437         }
1438
1439         all_flushed = list_empty(&ctx->cq_overflow_list);
1440         if (all_flushed) {
1441                 clear_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1442                 clear_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1443                 ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1444         }
1445
1446         if (posted)
1447                 io_commit_cqring(ctx);
1448         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1449         if (posted)
1450                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1451
1452         while (!list_empty(&list)) {
1453                 req = list_first_entry(&list, struct io_kiocb, compl.list);
1454                 list_del(&req->compl.list);
1455                 io_put_req(req);
1456         }
1457
1458         return all_flushed;
1459 }
1460
1461 static bool io_cqring_overflow_flush(struct io_ring_ctx *ctx, bool force,
1462                                      struct task_struct *tsk,
1463                                      struct files_struct *files)
1464 {
1465         bool ret = true;
1466
1467         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow)) {
1468                 /* iopoll syncs against uring_lock, not completion_lock */
1469                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1470                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1471                 ret = __io_cqring_overflow_flush(ctx, force, tsk, files);
1472                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)
1473                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1474         }
1475
1476         return ret;
1477 }
1478
1479 static void __io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res, long cflags)
1480 {
1481         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1482         struct io_uring_cqe *cqe;
1483
1484         trace_io_uring_complete(ctx, req->user_data, res);
1485
1486         /*
1487          * If we can't get a cq entry, userspace overflowed the
1488          * submission (by quite a lot). Increment the overflow count in
1489          * the ring.
1490          */
1491         cqe = io_get_cqring(ctx);
1492         if (likely(cqe)) {
1493                 WRITE_ONCE(cqe->user_data, req->user_data);
1494                 WRITE_ONCE(cqe->res, res);
1495                 WRITE_ONCE(cqe->flags, cflags);
1496         } else if (ctx->cq_overflow_flushed ||
1497                    atomic_read(&req->task->io_uring->in_idle)) {
1498                 /*
1499                  * If we're in ring overflow flush mode, or in task cancel mode,
1500                  * then we cannot store the request for later flushing, we need
1501                  * to drop it on the floor.
1502                  */
1503                 ctx->cached_cq_overflow++;
1504                 WRITE_ONCE(ctx->rings->cq_overflow, ctx->cached_cq_overflow);
1505         } else {
1506                 if (list_empty(&ctx->cq_overflow_list)) {
1507                         set_bit(0, &ctx->sq_check_overflow);
1508                         set_bit(0, &ctx->cq_check_overflow);
1509                         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_CQ_OVERFLOW;
1510                 }
1511                 io_clean_op(req);
1512                 req->result = res;
1513                 req->compl.cflags = cflags;
1514                 refcount_inc(&req->refs);
1515                 list_add_tail(&req->compl.list, &ctx->cq_overflow_list);
1516         }
1517 }
1518
1519 static void io_cqring_fill_event(struct io_kiocb *req, long res)
1520 {
1521         __io_cqring_fill_event(req, res, 0);
1522 }
1523
1524 static void io_req_complete_post(struct io_kiocb *req, long res,
1525                                  unsigned int cflags)
1526 {
1527         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1528         unsigned long flags;
1529
1530         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1531         __io_cqring_fill_event(req, res, cflags);
1532         /*
1533          * If we're the last reference to this request, add to our locked
1534          * free_list cache.
1535          */
1536         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
1537                 struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
1538
1539                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
1540                         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK))
1541                                 io_disarm_next(req);
1542                         if (req->link) {
1543                                 io_req_task_queue(req->link);
1544                                 req->link = NULL;
1545                         }
1546                 }
1547                 io_dismantle_req(req);
1548                 io_put_task(req->task, 1);
1549                 list_add(&req->compl.list, &cs->locked_free_list);
1550                 cs->locked_free_nr++;
1551         } else {
1552                 if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
1553                         req = NULL;
1554         }
1555         io_commit_cqring(ctx);
1556         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1557
1558         if (req) {
1559                 io_cqring_ev_posted(ctx);
1560                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
1561         }
1562 }
1563
1564 static void io_req_complete_state(struct io_kiocb *req, long res,
1565                                   unsigned int cflags)
1566 {
1567         io_clean_op(req);
1568         req->result = res;
1569         req->compl.cflags = cflags;
1570         req->flags |= REQ_F_COMPLETE_INLINE;
1571 }
1572
1573 static inline void __io_req_complete(struct io_kiocb *req, unsigned issue_flags,
1574                                      long res, unsigned cflags)
1575 {
1576         if (issue_flags & IO_URING_F_COMPLETE_DEFER)
1577                 io_req_complete_state(req, res, cflags);
1578         else
1579                 io_req_complete_post(req, res, cflags);
1580 }
1581
1582 static inline void io_req_complete(struct io_kiocb *req, long res)
1583 {
1584         __io_req_complete(req, 0, res, 0);
1585 }
1586
1587 static bool io_flush_cached_reqs(struct io_ring_ctx *ctx)
1588 {
1589         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1590         struct io_comp_state *cs = &state->comp;
1591         struct io_kiocb *req = NULL;
1592
1593         /*
1594          * If we have more than a batch's worth of requests in our IRQ side
1595          * locked cache, grab the lock and move them over to our submission
1596          * side cache.
1597          */
1598         if (READ_ONCE(cs->locked_free_nr) > IO_COMPL_BATCH) {
1599                 spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1600                 list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
1601                 cs->locked_free_nr = 0;
1602                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1603         }
1604
1605         while (!list_empty(&cs->free_list)) {
1606                 req = list_first_entry(&cs->free_list, struct io_kiocb,
1607                                         compl.list);
1608                 list_del(&req->compl.list);
1609                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
1610                 if (state->free_reqs == ARRAY_SIZE(state->reqs))
1611                         break;
1612         }
1613
1614         return req != NULL;
1615 }
1616
1617 static struct io_kiocb *io_alloc_req(struct io_ring_ctx *ctx)
1618 {
1619         struct io_submit_state *state = &ctx->submit_state;
1620
1621         BUILD_BUG_ON(IO_REQ_ALLOC_BATCH > ARRAY_SIZE(state->reqs));
1622
1623         if (!state->free_reqs) {
1624                 gfp_t gfp = GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN;
1625                 int ret;
1626
1627                 if (io_flush_cached_reqs(ctx))
1628                         goto got_req;
1629
1630                 ret = kmem_cache_alloc_bulk(req_cachep, gfp, IO_REQ_ALLOC_BATCH,
1631                                             state->reqs);
1632
1633                 /*
1634                  * Bulk alloc is all-or-nothing. If we fail to get a batch,
1635                  * retry single alloc to be on the safe side.
1636                  */
1637                 if (unlikely(ret <= 0)) {
1638                         state->reqs[0] = kmem_cache_alloc(req_cachep, gfp);
1639                         if (!state->reqs[0])
1640                                 return NULL;
1641                         ret = 1;
1642                 }
1643                 state->free_reqs = ret;
1644         }
1645 got_req:
1646         state->free_reqs--;
1647         return state->reqs[state->free_reqs];
1648 }
1649
1650 static inline void io_put_file(struct io_kiocb *req, struct file *file,
1651                           bool fixed)
1652 {
1653         if (!fixed)
1654                 fput(file);
1655 }
1656
1657 static void io_dismantle_req(struct io_kiocb *req)
1658 {
1659         io_clean_op(req);
1660
1661         if (req->async_data)
1662                 kfree(req->async_data);
1663         if (req->file)
1664                 io_put_file(req, req->file, (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE));
1665         if (req->fixed_rsrc_refs)
1666                 percpu_ref_put(req->fixed_rsrc_refs);
1667         if (req->work.creds) {
1668                 put_cred(req->work.creds);
1669                 req->work.creds = NULL;
1670         }
1671
1672         if (req->flags & REQ_F_INFLIGHT) {
1673                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1674                 unsigned long flags;
1675
1676                 spin_lock_irqsave(&ctx->inflight_lock, flags);
1677                 list_del(&req->inflight_entry);
1678                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->inflight_lock, flags);
1679                 req->flags &= ~REQ_F_INFLIGHT;
1680         }
1681 }
1682
1683 /* must to be called somewhat shortly after putting a request */
1684 static inline void io_put_task(struct task_struct *task, int nr)
1685 {
1686         struct io_uring_task *tctx = task->io_uring;
1687
1688         percpu_counter_sub(&tctx->inflight, nr);
1689         if (unlikely(atomic_read(&tctx->in_idle)))
1690                 wake_up(&tctx->wait);
1691         put_task_struct_many(task, nr);
1692 }
1693
1694 static void __io_free_req(struct io_kiocb *req)
1695 {
1696         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1697
1698         io_dismantle_req(req);
1699         io_put_task(req->task, 1);
1700
1701         kmem_cache_free(req_cachep, req);
1702         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1703 }
1704
1705 static inline void io_remove_next_linked(struct io_kiocb *req)
1706 {
1707         struct io_kiocb *nxt = req->link;
1708
1709         req->link = nxt->link;
1710         nxt->link = NULL;
1711 }
1712
1713 static bool io_kill_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
1714         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1715 {
1716         struct io_kiocb *link = req->link;
1717         bool cancelled = false;
1718
1719         /*
1720          * Can happen if a linked timeout fired and link had been like
1721          * req -> link t-out -> link t-out [-> ...]
1722          */
1723         if (link && (link->flags & REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE)) {
1724                 struct io_timeout_data *io = link->async_data;
1725                 int ret;
1726
1727                 io_remove_next_linked(req);
1728                 link->timeout.head = NULL;
1729                 ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
1730                 if (ret != -1) {
1731                         io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1732                         io_put_req_deferred(link, 1);
1733                         cancelled = true;
1734                 }
1735         }
1736         req->flags &= ~REQ_F_LINK_TIMEOUT;
1737         return cancelled;
1738 }
1739
1740 static void io_fail_links(struct io_kiocb *req)
1741         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1742 {
1743         struct io_kiocb *nxt, *link = req->link;
1744
1745         req->link = NULL;
1746         while (link) {
1747                 nxt = link->link;
1748                 link->link = NULL;
1749
1750                 trace_io_uring_fail_link(req, link);
1751                 io_cqring_fill_event(link, -ECANCELED);
1752                 io_put_req_deferred(link, 2);
1753                 link = nxt;
1754         }
1755 }
1756
1757 static bool io_disarm_next(struct io_kiocb *req)
1758         __must_hold(&req->ctx->completion_lock)
1759 {
1760         bool posted = false;
1761
1762         if (likely(req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT))
1763                 posted = io_kill_linked_timeout(req);
1764         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FAIL_LINK)) {
1765                 posted |= (req->link != NULL);
1766                 io_fail_links(req);
1767         }
1768         return posted;
1769 }
1770
1771 static struct io_kiocb *__io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1772 {
1773         struct io_kiocb *nxt;
1774
1775         /*
1776          * If LINK is set, we have dependent requests in this chain. If we
1777          * didn't fail this request, queue the first one up, moving any other
1778          * dependencies to the next request. In case of failure, fail the rest
1779          * of the chain.
1780          */
1781         if (req->flags & (REQ_F_LINK_TIMEOUT | REQ_F_FAIL_LINK)) {
1782                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1783                 unsigned long flags;
1784                 bool posted;
1785
1786                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
1787                 posted = io_disarm_next(req);
1788                 if (posted)
1789                         io_commit_cqring(req->ctx);
1790                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
1791                 if (posted)
1792                         io_cqring_ev_posted(ctx);
1793         }
1794         nxt = req->link;
1795         req->link = NULL;
1796         return nxt;
1797 }
1798
1799 static inline struct io_kiocb *io_req_find_next(struct io_kiocb *req)
1800 {
1801         if (likely(!(req->flags & (REQ_F_LINK|REQ_F_HARDLINK))))
1802                 return NULL;
1803         return __io_req_find_next(req);
1804 }
1805
1806 static void ctx_flush_and_put(struct io_ring_ctx *ctx)
1807 {
1808         if (!ctx)
1809                 return;
1810         if (ctx->submit_state.comp.nr) {
1811                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1812                 io_submit_flush_completions(&ctx->submit_state.comp, ctx);
1813                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1814         }
1815         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1816 }
1817
1818 static bool __tctx_task_work(struct io_uring_task *tctx)
1819 {
1820         struct io_ring_ctx *ctx = NULL;
1821         struct io_wq_work_list list;
1822         struct io_wq_work_node *node;
1823
1824         if (wq_list_empty(&tctx->task_list))
1825                 return false;
1826
1827         spin_lock_irq(&tctx->task_lock);
1828         list = tctx->task_list;
1829         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
1830         spin_unlock_irq(&tctx->task_lock);
1831
1832         node = list.first;
1833         while (node) {
1834                 struct io_wq_work_node *next = node->next;
1835                 struct io_kiocb *req;
1836
1837                 req = container_of(node, struct io_kiocb, io_task_work.node);
1838                 if (req->ctx != ctx) {
1839                         ctx_flush_and_put(ctx);
1840                         ctx = req->ctx;
1841                         percpu_ref_get(&ctx->refs);
1842                 }
1843
1844                 req->task_work.func(&req->task_work);
1845                 node = next;
1846         }
1847
1848         ctx_flush_and_put(ctx);
1849         return list.first != NULL;
1850 }
1851
1852 static void tctx_task_work(struct callback_head *cb)
1853 {
1854         struct io_uring_task *tctx = container_of(cb, struct io_uring_task, task_work);
1855
1856         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1857
1858         while (__tctx_task_work(tctx))
1859                 cond_resched();
1860 }
1861
1862 static int io_task_work_add(struct task_struct *tsk, struct io_kiocb *req,
1863                             enum task_work_notify_mode notify)
1864 {
1865         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
1866         struct io_wq_work_node *node, *prev;
1867         unsigned long flags;
1868         int ret;
1869
1870         WARN_ON_ONCE(!tctx);
1871
1872         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1873         wq_list_add_tail(&req->io_task_work.node, &tctx->task_list);
1874         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1875
1876         /* task_work already pending, we're done */
1877         if (test_bit(0, &tctx->task_state) ||
1878             test_and_set_bit(0, &tctx->task_state))
1879                 return 0;
1880
1881         if (!task_work_add(tsk, &tctx->task_work, notify))
1882                 return 0;
1883
1884         /*
1885          * Slow path - we failed, find and delete work. if the work is not
1886          * in the list, it got run and we're fine.
1887          */
1888         ret = 0;
1889         spin_lock_irqsave(&tctx->task_lock, flags);
1890         wq_list_for_each(node, prev, &tctx->task_list) {
1891                 if (&req->io_task_work.node == node) {
1892                         wq_list_del(&tctx->task_list, node, prev);
1893                         ret = 1;
1894                         break;
1895                 }
1896         }
1897         spin_unlock_irqrestore(&tctx->task_lock, flags);
1898         clear_bit(0, &tctx->task_state);
1899         return ret;
1900 }
1901
1902 static int io_req_task_work_add(struct io_kiocb *req)
1903 {
1904         struct task_struct *tsk = req->task;
1905         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1906         enum task_work_notify_mode notify;
1907         int ret;
1908
1909         if (tsk->flags & PF_EXITING)
1910                 return -ESRCH;
1911
1912         /*
1913          * SQPOLL kernel thread doesn't need notification, just a wakeup. For
1914          * all other cases, use TWA_SIGNAL unconditionally to ensure we're
1915          * processing task_work. There's no reliable way to tell if TWA_RESUME
1916          * will do the job.
1917          */
1918         notify = TWA_NONE;
1919         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
1920                 notify = TWA_SIGNAL;
1921
1922         ret = io_task_work_add(tsk, req, notify);
1923         if (!ret)
1924                 wake_up_process(tsk);
1925
1926         return ret;
1927 }
1928
1929 static bool io_run_task_work_head(struct callback_head **work_head)
1930 {
1931         struct callback_head *work, *next;
1932         bool executed = false;
1933
1934         do {
1935                 work = xchg(work_head, NULL);
1936                 if (!work)
1937                         break;
1938
1939                 do {
1940                         next = work->next;
1941                         work->func(work);
1942                         work = next;
1943                         cond_resched();
1944                 } while (work);
1945                 executed = true;
1946         } while (1);
1947
1948         return executed;
1949 }
1950
1951 static void io_task_work_add_head(struct callback_head **work_head,
1952                                   struct callback_head *task_work)
1953 {
1954         struct callback_head *head;
1955
1956         do {
1957                 head = READ_ONCE(*work_head);
1958                 task_work->next = head;
1959         } while (cmpxchg(work_head, head, task_work) != head);
1960 }
1961
1962 static void io_req_task_work_add_fallback(struct io_kiocb *req,
1963                                           task_work_func_t cb)
1964 {
1965         init_task_work(&req->task_work, cb);
1966         io_task_work_add_head(&req->ctx->exit_task_work, &req->task_work);
1967 }
1968
1969 static void __io_req_task_cancel(struct io_kiocb *req, int error)
1970 {
1971         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1972
1973         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
1974         io_cqring_fill_event(req, error);
1975         io_commit_cqring(ctx);
1976         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
1977
1978         io_cqring_ev_posted(ctx);
1979         req_set_fail_links(req);
1980         io_double_put_req(req);
1981 }
1982
1983 static void io_req_task_cancel(struct callback_head *cb)
1984 {
1985         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
1986         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1987
1988         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
1989         __io_req_task_cancel(req, req->result);
1990         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
1991         percpu_ref_put(&ctx->refs);
1992 }
1993
1994 static void __io_req_task_submit(struct io_kiocb *req)
1995 {
1996         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
1997
1998         /* ctx stays valid until unlock, even if we drop all ours ctx->refs */
1999         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2000         if (!(current->flags & PF_EXITING) && !current->in_execve)
2001                 __io_queue_sqe(req);
2002         else
2003                 __io_req_task_cancel(req, -EFAULT);
2004         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2005 }
2006
2007 static void io_req_task_submit(struct callback_head *cb)
2008 {
2009         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2010
2011         __io_req_task_submit(req);
2012 }
2013
2014 static void io_req_task_queue(struct io_kiocb *req)
2015 {
2016         int ret;
2017
2018         req->task_work.func = io_req_task_submit;
2019         ret = io_req_task_work_add(req);
2020         if (unlikely(ret)) {
2021                 req->result = -ECANCELED;
2022                 percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2023                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2024         }
2025 }
2026
2027 static void io_req_task_queue_fail(struct io_kiocb *req, int ret)
2028 {
2029         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
2030         req->result = ret;
2031         req->task_work.func = io_req_task_cancel;
2032
2033         if (unlikely(io_req_task_work_add(req)))
2034                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_req_task_cancel);
2035 }
2036
2037 static inline void io_queue_next(struct io_kiocb *req)
2038 {
2039         struct io_kiocb *nxt = io_req_find_next(req);
2040
2041         if (nxt)
2042                 io_req_task_queue(nxt);
2043 }
2044
2045 static void io_free_req(struct io_kiocb *req)
2046 {
2047         io_queue_next(req);
2048         __io_free_req(req);
2049 }
2050
2051 struct req_batch {
2052         struct task_struct      *task;
2053         int                     task_refs;
2054         int                     ctx_refs;
2055 };
2056
2057 static inline void io_init_req_batch(struct req_batch *rb)
2058 {
2059         rb->task_refs = 0;
2060         rb->ctx_refs = 0;
2061         rb->task = NULL;
2062 }
2063
2064 static void io_req_free_batch_finish(struct io_ring_ctx *ctx,
2065                                      struct req_batch *rb)
2066 {
2067         if (rb->task)
2068                 io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2069         if (rb->ctx_refs)
2070                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, rb->ctx_refs);
2071 }
2072
2073 static void io_req_free_batch(struct req_batch *rb, struct io_kiocb *req,
2074                               struct io_submit_state *state)
2075 {
2076         io_queue_next(req);
2077
2078         if (req->task != rb->task) {
2079                 if (rb->task)
2080                         io_put_task(rb->task, rb->task_refs);
2081                 rb->task = req->task;
2082                 rb->task_refs = 0;
2083         }
2084         rb->task_refs++;
2085         rb->ctx_refs++;
2086
2087         io_dismantle_req(req);
2088         if (state->free_reqs != ARRAY_SIZE(state->reqs))
2089                 state->reqs[state->free_reqs++] = req;
2090         else
2091                 list_add(&req->compl.list, &state->comp.free_list);
2092 }
2093
2094 static void io_submit_flush_completions(struct io_comp_state *cs,
2095                                         struct io_ring_ctx *ctx)
2096 {
2097         int i, nr = cs->nr;
2098         struct io_kiocb *req;
2099         struct req_batch rb;
2100
2101         io_init_req_batch(&rb);
2102         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
2103         for (i = 0; i < nr; i++) {
2104                 req = cs->reqs[i];
2105                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, req->compl.cflags);
2106         }
2107         io_commit_cqring(ctx);
2108         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
2109
2110         io_cqring_ev_posted(ctx);
2111         for (i = 0; i < nr; i++) {
2112                 req = cs->reqs[i];
2113
2114                 /* submission and completion refs */
2115                 if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2116                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2117         }
2118
2119         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2120         cs->nr = 0;
2121 }
2122
2123 /*
2124  * Drop reference to request, return next in chain (if there is one) if this
2125  * was the last reference to this request.
2126  */
2127 static struct io_kiocb *io_put_req_find_next(struct io_kiocb *req)
2128 {
2129         struct io_kiocb *nxt = NULL;
2130
2131         if (refcount_dec_and_test(&req->refs)) {
2132                 nxt = io_req_find_next(req);
2133                 __io_free_req(req);
2134         }
2135         return nxt;
2136 }
2137
2138 static void io_put_req(struct io_kiocb *req)
2139 {
2140         if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2141                 io_free_req(req);
2142 }
2143
2144 static void io_put_req_deferred_cb(struct callback_head *cb)
2145 {
2146         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
2147
2148         io_free_req(req);
2149 }
2150
2151 static void io_free_req_deferred(struct io_kiocb *req)
2152 {
2153         int ret;
2154
2155         req->task_work.func = io_put_req_deferred_cb;
2156         ret = io_req_task_work_add(req);
2157         if (unlikely(ret))
2158                 io_req_task_work_add_fallback(req, io_put_req_deferred_cb);
2159 }
2160
2161 static inline void io_put_req_deferred(struct io_kiocb *req, int refs)
2162 {
2163         if (refcount_sub_and_test(refs, &req->refs))
2164                 io_free_req_deferred(req);
2165 }
2166
2167 static void io_double_put_req(struct io_kiocb *req)
2168 {
2169         /* drop both submit and complete references */
2170         if (refcount_sub_and_test(2, &req->refs))
2171                 io_free_req(req);
2172 }
2173
2174 static unsigned io_cqring_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2175 {
2176         /* See comment at the top of this file */
2177         smp_rmb();
2178         return __io_cqring_events(ctx);
2179 }
2180
2181 static inline unsigned int io_sqring_entries(struct io_ring_ctx *ctx)
2182 {
2183         struct io_rings *rings = ctx->rings;
2184
2185         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
2186         return smp_load_acquire(&rings->sq.tail) - ctx->cached_sq_head;
2187 }
2188
2189 static unsigned int io_put_kbuf(struct io_kiocb *req, struct io_buffer *kbuf)
2190 {
2191         unsigned int cflags;
2192
2193         cflags = kbuf->bid << IORING_CQE_BUFFER_SHIFT;
2194         cflags |= IORING_CQE_F_BUFFER;
2195         req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2196         kfree(kbuf);
2197         return cflags;
2198 }
2199
2200 static inline unsigned int io_put_rw_kbuf(struct io_kiocb *req)
2201 {
2202         struct io_buffer *kbuf;
2203
2204         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2205         return io_put_kbuf(req, kbuf);
2206 }
2207
2208 static inline bool io_run_task_work(void)
2209 {
2210         /*
2211          * Not safe to run on exiting task, and the task_work handling will
2212          * not add work to such a task.
2213          */
2214         if (unlikely(current->flags & PF_EXITING))
2215                 return false;
2216         if (current->task_works) {
2217                 __set_current_state(TASK_RUNNING);
2218                 task_work_run();
2219                 return true;
2220         }
2221
2222         return false;
2223 }
2224
2225 /*
2226  * Find and free completed poll iocbs
2227  */
2228 static void io_iopoll_complete(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2229                                struct list_head *done)
2230 {
2231         struct req_batch rb;
2232         struct io_kiocb *req;
2233
2234         /* order with ->result store in io_complete_rw_iopoll() */
2235         smp_rmb();
2236
2237         io_init_req_batch(&rb);
2238         while (!list_empty(done)) {
2239                 int cflags = 0;
2240
2241                 req = list_first_entry(done, struct io_kiocb, inflight_entry);
2242                 list_del(&req->inflight_entry);
2243
2244                 if (READ_ONCE(req->result) == -EAGAIN) {
2245                         req->iopoll_completed = 0;
2246                         if (io_rw_reissue(req))
2247                                 continue;
2248                 }
2249
2250                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2251                         cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2252
2253                 __io_cqring_fill_event(req, req->result, cflags);
2254                 (*nr_events)++;
2255
2256                 if (refcount_dec_and_test(&req->refs))
2257                         io_req_free_batch(&rb, req, &ctx->submit_state);
2258         }
2259
2260         io_commit_cqring(ctx);
2261         io_cqring_ev_posted_iopoll(ctx);
2262         io_req_free_batch_finish(ctx, &rb);
2263 }
2264
2265 static int io_do_iopoll(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2266                         long min)
2267 {
2268         struct io_kiocb *req, *tmp;
2269         LIST_HEAD(done);
2270         bool spin;
2271         int ret;
2272
2273         /*
2274          * Only spin for completions if we don't have multiple devices hanging
2275          * off our complete list, and we're under the requested amount.
2276          */
2277         spin = !ctx->poll_multi_file && *nr_events < min;
2278
2279         ret = 0;
2280         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->iopoll_list, inflight_entry) {
2281                 struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2282
2283                 /*
2284                  * Move completed and retryable entries to our local lists.
2285                  * If we find a request that requires polling, break out
2286                  * and complete those lists first, if we have entries there.
2287                  */
2288                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed)) {
2289                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2290                         continue;
2291                 }
2292                 if (!list_empty(&done))
2293                         break;
2294
2295                 ret = kiocb->ki_filp->f_op->iopoll(kiocb, spin);
2296                 if (ret < 0)
2297                         break;
2298
2299                 /* iopoll may have completed current req */
2300                 if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2301                         list_move_tail(&req->inflight_entry, &done);
2302
2303                 if (ret && spin)
2304                         spin = false;
2305                 ret = 0;
2306         }
2307
2308         if (!list_empty(&done))
2309                 io_iopoll_complete(ctx, nr_events, &done);
2310
2311         return ret;
2312 }
2313
2314 /*
2315  * Poll for a minimum of 'min' events. Note that if min == 0 we consider that a
2316  * non-spinning poll check - we'll still enter the driver poll loop, but only
2317  * as a non-spinning completion check.
2318  */
2319 static int io_iopoll_getevents(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int *nr_events,
2320                                 long min)
2321 {
2322         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list) && !need_resched()) {
2323                 int ret;
2324
2325                 ret = io_do_iopoll(ctx, nr_events, min);
2326                 if (ret < 0)
2327                         return ret;
2328                 if (*nr_events >= min)
2329                         return 0;
2330         }
2331
2332         return 1;
2333 }
2334
2335 /*
2336  * We can't just wait for polled events to come to us, we have to actively
2337  * find and complete them.
2338  */
2339 static void io_iopoll_try_reap_events(struct io_ring_ctx *ctx)
2340 {
2341         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
2342                 return;
2343
2344         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2345         while (!list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2346                 unsigned int nr_events = 0;
2347
2348                 io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
2349
2350                 /* let it sleep and repeat later if can't complete a request */
2351                 if (nr_events == 0)
2352                         break;
2353                 /*
2354                  * Ensure we allow local-to-the-cpu processing to take place,
2355                  * in this case we need to ensure that we reap all events.
2356                  * Also let task_work, etc. to progress by releasing the mutex
2357                  */
2358                 if (need_resched()) {
2359                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2360                         cond_resched();
2361                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2362                 }
2363         }
2364         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2365 }
2366
2367 static int io_iopoll_check(struct io_ring_ctx *ctx, long min)
2368 {
2369         unsigned int nr_events = 0;
2370         int iters = 0, ret = 0;
2371
2372         /*
2373          * We disallow the app entering submit/complete with polling, but we
2374          * still need to lock the ring to prevent racing with polled issue
2375          * that got punted to a workqueue.
2376          */
2377         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2378         do {
2379                 /*
2380                  * Don't enter poll loop if we already have events pending.
2381                  * If we do, we can potentially be spinning for commands that
2382                  * already triggered a CQE (eg in error).
2383                  */
2384                 if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
2385                         __io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
2386                 if (io_cqring_events(ctx))
2387                         break;
2388
2389                 /*
2390                  * If a submit got punted to a workqueue, we can have the
2391                  * application entering polling for a command before it gets
2392                  * issued. That app will hold the uring_lock for the duration
2393                  * of the poll right here, so we need to take a breather every
2394                  * now and then to ensure that the issue has a chance to add
2395                  * the poll to the issued list. Otherwise we can spin here
2396                  * forever, while the workqueue is stuck trying to acquire the
2397                  * very same mutex.
2398                  */
2399                 if (!(++iters & 7)) {
2400                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2401                         io_run_task_work();
2402                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2403                 }
2404
2405                 ret = io_iopoll_getevents(ctx, &nr_events, min);
2406                 if (ret <= 0)
2407                         break;
2408                 ret = 0;
2409         } while (min && !nr_events && !need_resched());
2410
2411         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2412         return ret;
2413 }
2414
2415 static void kiocb_end_write(struct io_kiocb *req)
2416 {
2417         /*
2418          * Tell lockdep we inherited freeze protection from submission
2419          * thread.
2420          */
2421         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
2422                 struct inode *inode = file_inode(req->file);
2423
2424                 __sb_writers_acquired(inode->i_sb, SB_FREEZE_WRITE);
2425         }
2426         file_end_write(req->file);
2427 }
2428
2429 #ifdef CONFIG_BLOCK
2430 static bool io_resubmit_prep(struct io_kiocb *req)
2431 {
2432         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
2433         int rw, ret;
2434         struct iov_iter iter;
2435
2436         /* already prepared */
2437         if (req->async_data)
2438                 return true;
2439
2440         switch (req->opcode) {
2441         case IORING_OP_READV:
2442         case IORING_OP_READ_FIXED:
2443         case IORING_OP_READ:
2444                 rw = READ;
2445                 break;
2446         case IORING_OP_WRITEV:
2447         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
2448         case IORING_OP_WRITE:
2449                 rw = WRITE;
2450                 break;
2451         default:
2452                 printk_once(KERN_WARNING "io_uring: bad opcode in resubmit %d\n",
2453                                 req->opcode);
2454                 return false;
2455         }
2456
2457         ret = io_import_iovec(rw, req, &iovec, &iter, false);
2458         if (ret < 0)
2459                 return false;
2460         return !io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, &iter, false);
2461 }
2462
2463 static bool io_rw_should_reissue(struct io_kiocb *req)
2464 {
2465         umode_t mode = file_inode(req->file)->i_mode;
2466         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2467
2468         if (!S_ISBLK(mode) && !S_ISREG(mode))
2469                 return false;
2470         if ((req->flags & REQ_F_NOWAIT) || (io_wq_current_is_worker() &&
2471             !(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL)))
2472                 return false;
2473         /*
2474          * If ref is dying, we might be running poll reap from the exit work.
2475          * Don't attempt to reissue from that path, just let it fail with
2476          * -EAGAIN.
2477          */
2478         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
2479                 return false;
2480         return true;
2481 }
2482 #endif
2483
2484 static bool io_rw_reissue(struct io_kiocb *req)
2485 {
2486 #ifdef CONFIG_BLOCK
2487         if (!io_rw_should_reissue(req))
2488                 return false;
2489
2490         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2491
2492         if (io_resubmit_prep(req)) {
2493                 refcount_inc(&req->refs);
2494                 io_queue_async_work(req);
2495                 return true;
2496         }
2497         req_set_fail_links(req);
2498 #endif
2499         return false;
2500 }
2501
2502 static void __io_complete_rw(struct io_kiocb *req, long res, long res2,
2503                              unsigned int issue_flags)
2504 {
2505         int cflags = 0;
2506
2507         if (req->rw.kiocb.ki_flags & IOCB_WRITE)
2508                 kiocb_end_write(req);
2509         if ((res == -EAGAIN || res == -EOPNOTSUPP) && io_rw_should_reissue(req)) {
2510                 req->flags |= REQ_F_REISSUE;
2511                 return;
2512         }
2513         if (res != req->result)
2514                 req_set_fail_links(req);
2515         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2516                 cflags = io_put_rw_kbuf(req);
2517         __io_req_complete(req, issue_flags, res, cflags);
2518 }
2519
2520 static void io_complete_rw(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2521 {
2522         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2523
2524         __io_complete_rw(req, res, res2, 0);
2525 }
2526
2527 static void io_complete_rw_iopoll(struct kiocb *kiocb, long res, long res2)
2528 {
2529         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2530
2531 #ifdef CONFIG_BLOCK
2532         /* Rewind iter, if we have one. iopoll path resubmits as usual */
2533         if (res == -EAGAIN && io_rw_should_reissue(req)) {
2534                 struct io_async_rw *rw = req->async_data;
2535
2536                 if (rw)
2537                         iov_iter_revert(&rw->iter,
2538                                         req->result - iov_iter_count(&rw->iter));
2539                 else if (!io_resubmit_prep(req))
2540                         res = -EIO;
2541         }
2542 #endif
2543
2544         if (kiocb->ki_flags & IOCB_WRITE)
2545                 kiocb_end_write(req);
2546
2547         if (res != -EAGAIN && res != req->result)
2548                 req_set_fail_links(req);
2549
2550         WRITE_ONCE(req->result, res);
2551         /* order with io_poll_complete() checking ->result */
2552         smp_wmb();
2553         WRITE_ONCE(req->iopoll_completed, 1);
2554 }
2555
2556 /*
2557  * After the iocb has been issued, it's safe to be found on the poll list.
2558  * Adding the kiocb to the list AFTER submission ensures that we don't
2559  * find it from a io_iopoll_getevents() thread before the issuer is done
2560  * accessing the kiocb cookie.
2561  */
2562 static void io_iopoll_req_issued(struct io_kiocb *req, bool in_async)
2563 {
2564         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2565
2566         /*
2567          * Track whether we have multiple files in our lists. This will impact
2568          * how we do polling eventually, not spinning if we're on potentially
2569          * different devices.
2570          */
2571         if (list_empty(&ctx->iopoll_list)) {
2572                 ctx->poll_multi_file = false;
2573         } else if (!ctx->poll_multi_file) {
2574                 struct io_kiocb *list_req;
2575
2576                 list_req = list_first_entry(&ctx->iopoll_list, struct io_kiocb,
2577                                                 inflight_entry);
2578                 if (list_req->file != req->file)
2579                         ctx->poll_multi_file = true;
2580         }
2581
2582         /*
2583          * For fast devices, IO may have already completed. If it has, add
2584          * it to the front so we find it first.
2585          */
2586         if (READ_ONCE(req->iopoll_completed))
2587                 list_add(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2588         else
2589                 list_add_tail(&req->inflight_entry, &ctx->iopoll_list);
2590
2591         /*
2592          * If IORING_SETUP_SQPOLL is enabled, sqes are either handled in sq thread
2593          * task context or in io worker task context. If current task context is
2594          * sq thread, we don't need to check whether should wake up sq thread.
2595          */
2596         if (in_async && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) &&
2597             wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
2598                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
2599 }
2600
2601 static inline void io_state_file_put(struct io_submit_state *state)
2602 {
2603         if (state->file_refs) {
2604                 fput_many(state->file, state->file_refs);
2605                 state->file_refs = 0;
2606         }
2607 }
2608
2609 /*
2610  * Get as many references to a file as we have IOs left in this submission,
2611  * assuming most submissions are for one file, or at least that each file
2612  * has more than one submission.
2613  */
2614 static struct file *__io_file_get(struct io_submit_state *state, int fd)
2615 {
2616         if (!state)
2617                 return fget(fd);
2618
2619         if (state->file_refs) {
2620                 if (state->fd == fd) {
2621                         state->file_refs--;
2622                         return state->file;
2623                 }
2624                 io_state_file_put(state);
2625         }
2626         state->file = fget_many(fd, state->ios_left);
2627         if (unlikely(!state->file))
2628                 return NULL;
2629
2630         state->fd = fd;
2631         state->file_refs = state->ios_left - 1;
2632         return state->file;
2633 }
2634
2635 static bool io_bdev_nowait(struct block_device *bdev)
2636 {
2637         return !bdev || blk_queue_nowait(bdev_get_queue(bdev));
2638 }
2639
2640 /*
2641  * If we tracked the file through the SCM inflight mechanism, we could support
2642  * any file. For now, just ensure that anything potentially problematic is done
2643  * inline.
2644  */
2645 static bool io_file_supports_async(struct file *file, int rw)
2646 {
2647         umode_t mode = file_inode(file)->i_mode;
2648
2649         if (S_ISBLK(mode)) {
2650                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2651                     io_bdev_nowait(I_BDEV(file->f_mapping->host)))
2652                         return true;
2653                 return false;
2654         }
2655         if (S_ISCHR(mode) || S_ISSOCK(mode))
2656                 return true;
2657         if (S_ISREG(mode)) {
2658                 if (IS_ENABLED(CONFIG_BLOCK) &&
2659                     io_bdev_nowait(file->f_inode->i_sb->s_bdev) &&
2660                     file->f_op != &io_uring_fops)
2661                         return true;
2662                 return false;
2663         }
2664
2665         /* any ->read/write should understand O_NONBLOCK */
2666         if (file->f_flags & O_NONBLOCK)
2667                 return true;
2668
2669         if (!(file->f_mode & FMODE_NOWAIT))
2670                 return false;
2671
2672         if (rw == READ)
2673                 return file->f_op->read_iter != NULL;
2674
2675         return file->f_op->write_iter != NULL;
2676 }
2677
2678 static int io_prep_rw(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
2679 {
2680         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2681         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
2682         struct file *file = req->file;
2683         unsigned ioprio;
2684         int ret;
2685
2686         if (S_ISREG(file_inode(file)->i_mode))
2687                 req->flags |= REQ_F_ISREG;
2688
2689         kiocb->ki_pos = READ_ONCE(sqe->off);
2690         if (kiocb->ki_pos == -1 && !(file->f_mode & FMODE_STREAM)) {
2691                 req->flags |= REQ_F_CUR_POS;
2692                 kiocb->ki_pos = file->f_pos;
2693         }
2694         kiocb->ki_hint = ki_hint_validate(file_write_hint(kiocb->ki_filp));
2695         kiocb->ki_flags = iocb_flags(kiocb->ki_filp);
2696         ret = kiocb_set_rw_flags(kiocb, READ_ONCE(sqe->rw_flags));
2697         if (unlikely(ret))
2698                 return ret;
2699
2700         /* don't allow async punt for O_NONBLOCK or RWF_NOWAIT */
2701         if ((kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) || (file->f_flags & O_NONBLOCK))
2702                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
2703
2704         ioprio = READ_ONCE(sqe->ioprio);
2705         if (ioprio) {
2706                 ret = ioprio_check_cap(ioprio);
2707                 if (ret)
2708                         return ret;
2709
2710                 kiocb->ki_ioprio = ioprio;
2711         } else
2712                 kiocb->ki_ioprio = get_current_ioprio();
2713
2714         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
2715                 if (!(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) ||
2716                     !kiocb->ki_filp->f_op->iopoll)
2717                         return -EOPNOTSUPP;
2718
2719                 kiocb->ki_flags |= IOCB_HIPRI;
2720                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw_iopoll;
2721                 req->iopoll_completed = 0;
2722         } else {
2723                 if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
2724                         return -EINVAL;
2725                 kiocb->ki_complete = io_complete_rw;
2726         }
2727
2728         req->rw.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
2729         req->rw.len = READ_ONCE(sqe->len);
2730         req->buf_index = READ_ONCE(sqe->buf_index);
2731         return 0;
2732 }
2733
2734 static inline void io_rw_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret)
2735 {
2736         switch (ret) {
2737         case -EIOCBQUEUED:
2738                 break;
2739         case -ERESTARTSYS:
2740         case -ERESTARTNOINTR:
2741         case -ERESTARTNOHAND:
2742         case -ERESTART_RESTARTBLOCK:
2743                 /*
2744                  * We can't just restart the syscall, since previously
2745                  * submitted sqes may already be in progress. Just fail this
2746                  * IO with EINTR.
2747                  */
2748                 ret = -EINTR;
2749                 fallthrough;
2750         default:
2751                 kiocb->ki_complete(kiocb, ret, 0);
2752         }
2753 }
2754
2755 static void kiocb_done(struct kiocb *kiocb, ssize_t ret,
2756                        unsigned int issue_flags)
2757 {
2758         struct io_kiocb *req = container_of(kiocb, struct io_kiocb, rw.kiocb);
2759         struct io_async_rw *io = req->async_data;
2760
2761         /* add previously done IO, if any */
2762         if (io && io->bytes_done > 0) {
2763                 if (ret < 0)
2764                         ret = io->bytes_done;
2765                 else
2766                         ret += io->bytes_done;
2767         }
2768
2769         if (req->flags & REQ_F_CUR_POS)
2770                 req->file->f_pos = kiocb->ki_pos;
2771         if (ret >= 0 && kiocb->ki_complete == io_complete_rw)
2772                 __io_complete_rw(req, ret, 0, issue_flags);
2773         else
2774                 io_rw_done(kiocb, ret);
2775 }
2776
2777 static int io_import_fixed(struct io_kiocb *req, int rw, struct iov_iter *iter)
2778 {
2779         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
2780         size_t len = req->rw.len;
2781         struct io_mapped_ubuf *imu;
2782         u16 index, buf_index = req->buf_index;
2783         size_t offset;
2784         u64 buf_addr;
2785
2786         if (unlikely(buf_index >= ctx->nr_user_bufs))
2787                 return -EFAULT;
2788         index = array_index_nospec(buf_index, ctx->nr_user_bufs);
2789         imu = &ctx->user_bufs[index];
2790         buf_addr = req->rw.addr;
2791
2792         /* overflow */
2793         if (buf_addr + len < buf_addr)
2794                 return -EFAULT;
2795         /* not inside the mapped region */
2796         if (buf_addr < imu->ubuf || buf_addr + len > imu->ubuf + imu->len)
2797                 return -EFAULT;
2798
2799         /*
2800          * May not be a start of buffer, set size appropriately
2801          * and advance us to the beginning.
2802          */
2803         offset = buf_addr - imu->ubuf;
2804         iov_iter_bvec(iter, rw, imu->bvec, imu->nr_bvecs, offset + len);
2805
2806         if (offset) {
2807                 /*
2808                  * Don't use iov_iter_advance() here, as it's really slow for
2809                  * using the latter parts of a big fixed buffer - it iterates
2810                  * over each segment manually. We can cheat a bit here, because
2811                  * we know that:
2812                  *
2813                  * 1) it's a BVEC iter, we set it up
2814                  * 2) all bvecs are PAGE_SIZE in size, except potentially the
2815                  *    first and last bvec
2816                  *
2817                  * So just find our index, and adjust the iterator afterwards.
2818                  * If the offset is within the first bvec (or the whole first
2819                  * bvec, just use iov_iter_advance(). This makes it easier
2820                  * since we can just skip the first segment, which may not
2821                  * be PAGE_SIZE aligned.
2822                  */
2823                 const struct bio_vec *bvec = imu->bvec;
2824
2825                 if (offset <= bvec->bv_len) {
2826                         iov_iter_advance(iter, offset);
2827                 } else {
2828                         unsigned long seg_skip;
2829
2830                         /* skip first vec */
2831                         offset -= bvec->bv_len;
2832                         seg_skip = 1 + (offset >> PAGE_SHIFT);
2833
2834                         iter->bvec = bvec + seg_skip;
2835                         iter->nr_segs -= seg_skip;
2836                         iter->count -= bvec->bv_len + offset;
2837                         iter->iov_offset = offset & ~PAGE_MASK;
2838                 }
2839         }
2840
2841         return 0;
2842 }
2843
2844 static void io_ring_submit_unlock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2845 {
2846         if (needs_lock)
2847                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
2848 }
2849
2850 static void io_ring_submit_lock(struct io_ring_ctx *ctx, bool needs_lock)
2851 {
2852         /*
2853          * "Normal" inline submissions always hold the uring_lock, since we
2854          * grab it from the system call. Same is true for the SQPOLL offload.
2855          * The only exception is when we've detached the request and issue it
2856          * from an async worker thread, grab the lock for that case.
2857          */
2858         if (needs_lock)
2859                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
2860 }
2861
2862 static struct io_buffer *io_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2863                                           int bgid, struct io_buffer *kbuf,
2864                                           bool needs_lock)
2865 {
2866         struct io_buffer *head;
2867
2868         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
2869                 return kbuf;
2870
2871         io_ring_submit_lock(req->ctx, needs_lock);
2872
2873         lockdep_assert_held(&req->ctx->uring_lock);
2874
2875         head = xa_load(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2876         if (head) {
2877                 if (!list_empty(&head->list)) {
2878                         kbuf = list_last_entry(&head->list, struct io_buffer,
2879                                                         list);
2880                         list_del(&kbuf->list);
2881                 } else {
2882                         kbuf = head;
2883                         xa_erase(&req->ctx->io_buffers, bgid);
2884                 }
2885                 if (*len > kbuf->len)
2886                         *len = kbuf->len;
2887         } else {
2888                 kbuf = ERR_PTR(-ENOBUFS);
2889         }
2890
2891         io_ring_submit_unlock(req->ctx, needs_lock);
2892
2893         return kbuf;
2894 }
2895
2896 static void __user *io_rw_buffer_select(struct io_kiocb *req, size_t *len,
2897                                         bool needs_lock)
2898 {
2899         struct io_buffer *kbuf;
2900         u16 bgid;
2901
2902         kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2903         bgid = req->buf_index;
2904         kbuf = io_buffer_select(req, len, bgid, kbuf, needs_lock);
2905         if (IS_ERR(kbuf))
2906                 return kbuf;
2907         req->rw.addr = (u64) (unsigned long) kbuf;
2908         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
2909         return u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2910 }
2911
2912 #ifdef CONFIG_COMPAT
2913 static ssize_t io_compat_import(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2914                                 bool needs_lock)
2915 {
2916         struct compat_iovec __user *uiov;
2917         compat_ssize_t clen;
2918         void __user *buf;
2919         ssize_t len;
2920
2921         uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2922         if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
2923                 return -EFAULT;
2924         if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
2925                 return -EFAULT;
2926         if (clen < 0)
2927                 return -EINVAL;
2928
2929         len = clen;
2930         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2931         if (IS_ERR(buf))
2932                 return PTR_ERR(buf);
2933         iov[0].iov_base = buf;
2934         iov[0].iov_len = (compat_size_t) len;
2935         return 0;
2936 }
2937 #endif
2938
2939 static ssize_t __io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2940                                       bool needs_lock)
2941 {
2942         struct iovec __user *uiov = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2943         void __user *buf;
2944         ssize_t len;
2945
2946         if (copy_from_user(iov, uiov, sizeof(*uiov)))
2947                 return -EFAULT;
2948
2949         len = iov[0].iov_len;
2950         if (len < 0)
2951                 return -EINVAL;
2952         buf = io_rw_buffer_select(req, &len, needs_lock);
2953         if (IS_ERR(buf))
2954                 return PTR_ERR(buf);
2955         iov[0].iov_base = buf;
2956         iov[0].iov_len = len;
2957         return 0;
2958 }
2959
2960 static ssize_t io_iov_buffer_select(struct io_kiocb *req, struct iovec *iov,
2961                                     bool needs_lock)
2962 {
2963         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
2964                 struct io_buffer *kbuf;
2965
2966                 kbuf = (struct io_buffer *) (unsigned long) req->rw.addr;
2967                 iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
2968                 iov[0].iov_len = kbuf->len;
2969                 return 0;
2970         }
2971         if (req->rw.len != 1)
2972                 return -EINVAL;
2973
2974 #ifdef CONFIG_COMPAT
2975         if (req->ctx->compat)
2976                 return io_compat_import(req, iov, needs_lock);
2977 #endif
2978
2979         return __io_iov_buffer_select(req, iov, needs_lock);
2980 }
2981
2982 static int io_import_iovec(int rw, struct io_kiocb *req, struct iovec **iovec,
2983                            struct iov_iter *iter, bool needs_lock)
2984 {
2985         void __user *buf = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
2986         size_t sqe_len = req->rw.len;
2987         u8 opcode = req->opcode;
2988         ssize_t ret;
2989
2990         if (opcode == IORING_OP_READ_FIXED || opcode == IORING_OP_WRITE_FIXED) {
2991                 *iovec = NULL;
2992                 return io_import_fixed(req, rw, iter);
2993         }
2994
2995         /* buffer index only valid with fixed read/write, or buffer select  */
2996         if (req->buf_index && !(req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT))
2997                 return -EINVAL;
2998
2999         if (opcode == IORING_OP_READ || opcode == IORING_OP_WRITE) {
3000                 if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3001                         buf = io_rw_buffer_select(req, &sqe_len, needs_lock);
3002                         if (IS_ERR(buf))
3003                                 return PTR_ERR(buf);
3004                         req->rw.len = sqe_len;
3005                 }
3006
3007                 ret = import_single_range(rw, buf, sqe_len, *iovec, iter);
3008                 *iovec = NULL;
3009                 return ret;
3010         }
3011
3012         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
3013                 ret = io_iov_buffer_select(req, *iovec, needs_lock);
3014                 if (!ret)
3015                         iov_iter_init(iter, rw, *iovec, 1, (*iovec)->iov_len);
3016                 *iovec = NULL;
3017                 return ret;
3018         }
3019
3020         return __import_iovec(rw, buf, sqe_len, UIO_FASTIOV, iovec, iter,
3021                               req->ctx->compat);
3022 }
3023
3024 static inline loff_t *io_kiocb_ppos(struct kiocb *kiocb)
3025 {
3026         return (kiocb->ki_filp->f_mode & FMODE_STREAM) ? NULL : &kiocb->ki_pos;
3027 }
3028
3029 /*
3030  * For files that don't have ->read_iter() and ->write_iter(), handle them
3031  * by looping over ->read() or ->write() manually.
3032  */
3033 static ssize_t loop_rw_iter(int rw, struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3034 {
3035         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3036         struct file *file = req->file;
3037         ssize_t ret = 0;
3038
3039         /*
3040          * Don't support polled IO through this interface, and we can't
3041          * support non-blocking either. For the latter, this just causes
3042          * the kiocb to be handled from an async context.
3043          */
3044         if (kiocb->ki_flags & IOCB_HIPRI)
3045                 return -EOPNOTSUPP;
3046         if (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
3047                 return -EAGAIN;
3048
3049         while (iov_iter_count(iter)) {
3050                 struct iovec iovec;
3051                 ssize_t nr;
3052
3053                 if (!iov_iter_is_bvec(iter)) {
3054                         iovec = iov_iter_iovec(iter);
3055                 } else {
3056                         iovec.iov_base = u64_to_user_ptr(req->rw.addr);
3057                         iovec.iov_len = req->rw.len;
3058                 }
3059
3060                 if (rw == READ) {
3061                         nr = file->f_op->read(file, iovec.iov_base,
3062                                               iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3063                 } else {
3064                         nr = file->f_op->write(file, iovec.iov_base,
3065                                                iovec.iov_len, io_kiocb_ppos(kiocb));
3066                 }
3067
3068                 if (nr < 0) {
3069                         if (!ret)
3070                                 ret = nr;
3071                         break;
3072                 }
3073                 ret += nr;
3074                 if (nr != iovec.iov_len)
3075                         break;
3076                 req->rw.len -= nr;
3077                 req->rw.addr += nr;
3078                 iov_iter_advance(iter, nr);
3079         }
3080
3081         return ret;
3082 }
3083
3084 static void io_req_map_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3085                           const struct iovec *fast_iov, struct iov_iter *iter)
3086 {
3087         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3088
3089         memcpy(&rw->iter, iter, sizeof(*iter));
3090         rw->free_iovec = iovec;
3091         rw->bytes_done = 0;
3092         /* can only be fixed buffers, no need to do anything */
3093         if (iov_iter_is_bvec(iter))
3094                 return;
3095         if (!iovec) {
3096                 unsigned iov_off = 0;
3097
3098                 rw->iter.iov = rw->fast_iov;
3099                 if (iter->iov != fast_iov) {
3100                         iov_off = iter->iov - fast_iov;
3101                         rw->iter.iov += iov_off;
3102                 }
3103                 if (rw->fast_iov != fast_iov)
3104                         memcpy(rw->fast_iov + iov_off, fast_iov + iov_off,
3105                                sizeof(struct iovec) * iter->nr_segs);
3106         } else {
3107                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3108         }
3109 }
3110
3111 static inline int __io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3112 {
3113         WARN_ON_ONCE(!io_op_defs[req->opcode].async_size);
3114         req->async_data = kmalloc(io_op_defs[req->opcode].async_size, GFP_KERNEL);
3115         return req->async_data == NULL;
3116 }
3117
3118 static int io_alloc_async_data(struct io_kiocb *req)
3119 {
3120         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3121                 return 0;
3122
3123         return  __io_alloc_async_data(req);
3124 }
3125
3126 static int io_setup_async_rw(struct io_kiocb *req, const struct iovec *iovec,
3127                              const struct iovec *fast_iov,
3128                              struct iov_iter *iter, bool force)
3129 {
3130         if (!force && !io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
3131                 return 0;
3132         if (!req->async_data) {
3133                 if (__io_alloc_async_data(req)) {
3134                         kfree(iovec);
3135                         return -ENOMEM;
3136                 }
3137
3138                 io_req_map_rw(req, iovec, fast_iov, iter);
3139         }
3140         return 0;
3141 }
3142
3143 static inline int io_rw_prep_async(struct io_kiocb *req, int rw)
3144 {
3145         struct io_async_rw *iorw = req->async_data;
3146         struct iovec *iov = iorw->fast_iov;
3147         int ret;
3148
3149         ret = io_import_iovec(rw, req, &iov, &iorw->iter, false);
3150         if (unlikely(ret < 0))
3151                 return ret;
3152
3153         iorw->bytes_done = 0;
3154         iorw->free_iovec = iov;
3155         if (iov)
3156                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3157         return 0;
3158 }
3159
3160 static int io_read_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3161 {
3162         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_READ)))
3163                 return -EBADF;
3164         return io_prep_rw(req, sqe);
3165 }
3166
3167 /*
3168  * This is our waitqueue callback handler, registered through lock_page_async()
3169  * when we initially tried to do the IO with the iocb armed our waitqueue.
3170  * This gets called when the page is unlocked, and we generally expect that to
3171  * happen when the page IO is completed and the page is now uptodate. This will
3172  * queue a task_work based retry of the operation, attempting to copy the data
3173  * again. If the latter fails because the page was NOT uptodate, then we will
3174  * do a thread based blocking retry of the operation. That's the unexpected
3175  * slow path.
3176  */
3177 static int io_async_buf_func(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
3178                              int sync, void *arg)
3179 {
3180         struct wait_page_queue *wpq;
3181         struct io_kiocb *req = wait->private;
3182         struct wait_page_key *key = arg;
3183
3184         wpq = container_of(wait, struct wait_page_queue, wait);
3185
3186         if (!wake_page_match(wpq, key))
3187                 return 0;
3188
3189         req->rw.kiocb.ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3190         list_del_init(&wait->entry);
3191
3192         /* submit ref gets dropped, acquire a new one */
3193         refcount_inc(&req->refs);
3194         io_req_task_queue(req);
3195         return 1;
3196 }
3197
3198 /*
3199  * This controls whether a given IO request should be armed for async page
3200  * based retry. If we return false here, the request is handed to the async
3201  * worker threads for retry. If we're doing buffered reads on a regular file,
3202  * we prepare a private wait_page_queue entry and retry the operation. This
3203  * will either succeed because the page is now uptodate and unlocked, or it
3204  * will register a callback when the page is unlocked at IO completion. Through
3205  * that callback, io_uring uses task_work to setup a retry of the operation.
3206  * That retry will attempt the buffered read again. The retry will generally
3207  * succeed, or in rare cases where it fails, we then fall back to using the
3208  * async worker threads for a blocking retry.
3209  */
3210 static bool io_rw_should_retry(struct io_kiocb *req)
3211 {
3212         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3213         struct wait_page_queue *wait = &rw->wpq;
3214         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3215
3216         /* never retry for NOWAIT, we just complete with -EAGAIN */
3217         if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3218                 return false;
3219
3220         /* Only for buffered IO */
3221         if (kiocb->ki_flags & (IOCB_DIRECT | IOCB_HIPRI))
3222                 return false;
3223
3224         /*
3225          * just use poll if we can, and don't attempt if the fs doesn't
3226          * support callback based unlocks
3227          */
3228         if (file_can_poll(req->file) || !(req->file->f_mode & FMODE_BUF_RASYNC))
3229                 return false;
3230
3231         wait->wait.func = io_async_buf_func;
3232         wait->wait.private = req;
3233         wait->wait.flags = 0;
3234         INIT_LIST_HEAD(&wait->wait.entry);
3235         kiocb->ki_flags |= IOCB_WAITQ;
3236         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3237         kiocb->ki_waitq = wait;
3238         return true;
3239 }
3240
3241 static int io_iter_do_read(struct io_kiocb *req, struct iov_iter *iter)
3242 {
3243         if (req->file->f_op->read_iter)
3244                 return call_read_iter(req->file, &req->rw.kiocb, iter);
3245         else if (req->file->f_op->read)
3246                 return loop_rw_iter(READ, req, iter);
3247         else
3248                 return -EINVAL;
3249 }
3250
3251 static int io_read(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3252 {
3253         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3254         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3255         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3256         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3257         ssize_t io_size, ret, ret2;
3258         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3259
3260         if (rw) {
3261                 iter = &rw->iter;
3262                 iovec = NULL;
3263         } else {
3264                 ret = io_import_iovec(READ, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3265                 if (ret < 0)
3266                         return ret;
3267         }
3268         io_size = iov_iter_count(iter);
3269         req->result = io_size;
3270
3271         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3272         if (!force_nonblock)
3273                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3274         else
3275                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3276
3277         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3278         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, READ)) {
3279                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3280                 return ret ?: -EAGAIN;
3281         }
3282
3283         ret = rw_verify_area(READ, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3284         if (unlikely(ret)) {
3285                 kfree(iovec);
3286                 return ret;
3287         }
3288
3289         ret = io_iter_do_read(req, iter);
3290
3291         if (ret == -EAGAIN || (req->flags & REQ_F_REISSUE)) {
3292                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3293                 if (!force_nonblock && !(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3294                         goto done;
3295                 /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3296                 if (req->flags & REQ_F_NOWAIT)
3297                         goto done;
3298                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3299                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3300                 ret = 0;
3301         } else if (ret == -EIOCBQUEUED) {
3302                 goto out_free;
3303         } else if (ret <= 0 || ret == io_size || !force_nonblock ||
3304                    (req->flags & REQ_F_NOWAIT) || !(req->flags & REQ_F_ISREG)) {
3305                 /* read all, failed, already did sync or don't want to retry */
3306                 goto done;
3307         }
3308
3309         ret2 = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, true);
3310         if (ret2)
3311                 return ret2;
3312
3313         iovec = NULL;
3314         rw = req->async_data;
3315         /* now use our persistent iterator, if we aren't already */
3316         iter = &rw->iter;
3317
3318         do {
3319                 io_size -= ret;
3320                 rw->bytes_done += ret;
3321                 /* if we can retry, do so with the callbacks armed */
3322                 if (!io_rw_should_retry(req)) {
3323                         kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3324                         return -EAGAIN;
3325                 }
3326
3327                 /*
3328                  * Now retry read with the IOCB_WAITQ parts set in the iocb. If
3329                  * we get -EIOCBQUEUED, then we'll get a notification when the
3330                  * desired page gets unlocked. We can also get a partial read
3331                  * here, and if we do, then just retry at the new offset.
3332                  */
3333                 ret = io_iter_do_read(req, iter);
3334                 if (ret == -EIOCBQUEUED)
3335                         return 0;
3336                 /* we got some bytes, but not all. retry. */
3337                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_WAITQ;
3338         } while (ret > 0 && ret < io_size);
3339 done:
3340         kiocb_done(kiocb, ret, issue_flags);
3341 out_free:
3342         /* it's faster to check here then delegate to kfree */
3343         if (iovec)
3344                 kfree(iovec);
3345         return 0;
3346 }
3347
3348 static int io_write_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3349 {
3350         if (unlikely(!(req->file->f_mode & FMODE_WRITE)))
3351                 return -EBADF;
3352         return io_prep_rw(req, sqe);
3353 }
3354
3355 static int io_write(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3356 {
3357         struct iovec inline_vecs[UIO_FASTIOV], *iovec = inline_vecs;
3358         struct kiocb *kiocb = &req->rw.kiocb;
3359         struct iov_iter __iter, *iter = &__iter;
3360         struct io_async_rw *rw = req->async_data;
3361         ssize_t ret, ret2, io_size;
3362         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3363
3364         if (rw) {
3365                 iter = &rw->iter;
3366                 iovec = NULL;
3367         } else {
3368                 ret = io_import_iovec(WRITE, req, &iovec, iter, !force_nonblock);
3369                 if (ret < 0)
3370                         return ret;
3371         }
3372         io_size = iov_iter_count(iter);
3373         req->result = io_size;
3374
3375         /* Ensure we clear previously set non-block flag */
3376         if (!force_nonblock)
3377                 kiocb->ki_flags &= ~IOCB_NOWAIT;
3378         else
3379                 kiocb->ki_flags |= IOCB_NOWAIT;
3380
3381         /* If the file doesn't support async, just async punt */
3382         if (force_nonblock && !io_file_supports_async(req->file, WRITE))
3383                 goto copy_iov;
3384
3385         /* file path doesn't support NOWAIT for non-direct_IO */
3386         if (force_nonblock && !(kiocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) &&
3387             (req->flags & REQ_F_ISREG))
3388                 goto copy_iov;
3389
3390         ret = rw_verify_area(WRITE, req->file, io_kiocb_ppos(kiocb), io_size);
3391         if (unlikely(ret))
3392                 goto out_free;
3393
3394         /*
3395          * Open-code file_start_write here to grab freeze protection,
3396          * which will be released by another thread in
3397          * io_complete_rw().  Fool lockdep by telling it the lock got
3398          * released so that it doesn't complain about the held lock when
3399          * we return to userspace.
3400          */
3401         if (req->flags & REQ_F_ISREG) {
3402                 sb_start_write(file_inode(req->file)->i_sb);
3403                 __sb_writers_release(file_inode(req->file)->i_sb,
3404                                         SB_FREEZE_WRITE);
3405         }
3406         kiocb->ki_flags |= IOCB_WRITE;
3407
3408         if (req->file->f_op->write_iter)
3409                 ret2 = call_write_iter(req->file, kiocb, iter);
3410         else if (req->file->f_op->write)
3411                 ret2 = loop_rw_iter(WRITE, req, iter);
3412         else
3413                 ret2 = -EINVAL;
3414
3415         if (req->flags & REQ_F_REISSUE)
3416                 ret2 = -EAGAIN;
3417
3418         /*
3419          * Raw bdev writes will return -EOPNOTSUPP for IOCB_NOWAIT. Just
3420          * retry them without IOCB_NOWAIT.
3421          */
3422         if (ret2 == -EOPNOTSUPP && (kiocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
3423                 ret2 = -EAGAIN;
3424         /* no retry on NONBLOCK nor RWF_NOWAIT */
3425         if (ret2 == -EAGAIN && (req->flags & REQ_F_NOWAIT))
3426                 goto done;
3427         if (!force_nonblock || ret2 != -EAGAIN) {
3428                 /* IOPOLL retry should happen for io-wq threads */
3429                 if ((req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && ret2 == -EAGAIN)
3430                         goto copy_iov;
3431 done:
3432                 kiocb_done(kiocb, ret2, issue_flags);
3433         } else {
3434 copy_iov:
3435                 /* some cases will consume bytes even on error returns */
3436                 iov_iter_revert(iter, io_size - iov_iter_count(iter));
3437                 ret = io_setup_async_rw(req, iovec, inline_vecs, iter, false);
3438                 return ret ?: -EAGAIN;
3439         }
3440 out_free:
3441         /* it's reportedly faster than delegating the null check to kfree() */
3442         if (iovec)
3443                 kfree(iovec);
3444         return ret;
3445 }
3446
3447 static int io_renameat_prep(struct io_kiocb *req,
3448                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3449 {
3450         struct io_rename *ren = &req->rename;
3451         const char __user *oldf, *newf;
3452
3453         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3454                 return -EBADF;
3455
3456         ren->old_dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3457         oldf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3458         newf = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3459         ren->new_dfd = READ_ONCE(sqe->len);
3460         ren->flags = READ_ONCE(sqe->rename_flags);
3461
3462         ren->oldpath = getname(oldf);
3463         if (IS_ERR(ren->oldpath))
3464                 return PTR_ERR(ren->oldpath);
3465
3466         ren->newpath = getname(newf);
3467         if (IS_ERR(ren->newpath)) {
3468                 putname(ren->oldpath);
3469                 return PTR_ERR(ren->newpath);
3470         }
3471
3472         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3473         return 0;
3474 }
3475
3476 static int io_renameat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3477 {
3478         struct io_rename *ren = &req->rename;
3479         int ret;
3480
3481         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3482                 return -EAGAIN;
3483
3484         ret = do_renameat2(ren->old_dfd, ren->oldpath, ren->new_dfd,
3485                                 ren->newpath, ren->flags);
3486
3487         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3488         if (ret < 0)
3489                 req_set_fail_links(req);
3490         io_req_complete(req, ret);
3491         return 0;
3492 }
3493
3494 static int io_unlinkat_prep(struct io_kiocb *req,
3495                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3496 {
3497         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3498         const char __user *fname;
3499
3500         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3501                 return -EBADF;
3502
3503         un->dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3504
3505         un->flags = READ_ONCE(sqe->unlink_flags);
3506         if (un->flags & ~AT_REMOVEDIR)
3507                 return -EINVAL;
3508
3509         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3510         un->filename = getname(fname);
3511         if (IS_ERR(un->filename))
3512                 return PTR_ERR(un->filename);
3513
3514         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3515         return 0;
3516 }
3517
3518 static int io_unlinkat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3519 {
3520         struct io_unlink *un = &req->unlink;
3521         int ret;
3522
3523         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3524                 return -EAGAIN;
3525
3526         if (un->flags & AT_REMOVEDIR)
3527                 ret = do_rmdir(un->dfd, un->filename);
3528         else
3529                 ret = do_unlinkat(un->dfd, un->filename);
3530
3531         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3532         if (ret < 0)
3533                 req_set_fail_links(req);
3534         io_req_complete(req, ret);
3535         return 0;
3536 }
3537
3538 static int io_shutdown_prep(struct io_kiocb *req,
3539                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3540 {
3541 #if defined(CONFIG_NET)
3542         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3543                 return -EINVAL;
3544         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->rw_flags ||
3545             sqe->buf_index)
3546                 return -EINVAL;
3547
3548         req->shutdown.how = READ_ONCE(sqe->len);
3549         return 0;
3550 #else
3551         return -EOPNOTSUPP;
3552 #endif
3553 }
3554
3555 static int io_shutdown(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3556 {
3557 #if defined(CONFIG_NET)
3558         struct socket *sock;
3559         int ret;
3560
3561         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3562                 return -EAGAIN;
3563
3564         sock = sock_from_file(req->file);
3565         if (unlikely(!sock))
3566                 return -ENOTSOCK;
3567
3568         ret = __sys_shutdown_sock(sock, req->shutdown.how);
3569         if (ret < 0)
3570                 req_set_fail_links(req);
3571         io_req_complete(req, ret);
3572         return 0;
3573 #else
3574         return -EOPNOTSUPP;
3575 #endif
3576 }
3577
3578 static int __io_splice_prep(struct io_kiocb *req,
3579                             const struct io_uring_sqe *sqe)
3580 {
3581         struct io_splice* sp = &req->splice;
3582         unsigned int valid_flags = SPLICE_F_FD_IN_FIXED | SPLICE_F_ALL;
3583
3584         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3585                 return -EINVAL;
3586
3587         sp->file_in = NULL;
3588         sp->len = READ_ONCE(sqe->len);
3589         sp->flags = READ_ONCE(sqe->splice_flags);
3590
3591         if (unlikely(sp->flags & ~valid_flags))
3592                 return -EINVAL;
3593
3594         sp->file_in = io_file_get(NULL, req, READ_ONCE(sqe->splice_fd_in),
3595                                   (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3596         if (!sp->file_in)
3597                 return -EBADF;
3598         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3599
3600         if (!S_ISREG(file_inode(sp->file_in)->i_mode)) {
3601                 /*
3602                  * Splice operation will be punted aync, and here need to
3603                  * modify io_wq_work.flags, so initialize io_wq_work firstly.
3604                  */
3605                 req->work.flags |= IO_WQ_WORK_UNBOUND;
3606         }
3607
3608         return 0;
3609 }
3610
3611 static int io_tee_prep(struct io_kiocb *req,
3612                        const struct io_uring_sqe *sqe)
3613 {
3614         if (READ_ONCE(sqe->splice_off_in) || READ_ONCE(sqe->off))
3615                 return -EINVAL;
3616         return __io_splice_prep(req, sqe);
3617 }
3618
3619 static int io_tee(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3620 {
3621         struct io_splice *sp = &req->splice;
3622         struct file *in = sp->file_in;
3623         struct file *out = sp->file_out;
3624         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3625         long ret = 0;
3626
3627         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3628                 return -EAGAIN;
3629         if (sp->len)
3630                 ret = do_tee(in, out, sp->len, flags);
3631
3632         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3633         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3634
3635         if (ret != sp->len)
3636                 req_set_fail_links(req);
3637         io_req_complete(req, ret);
3638         return 0;
3639 }
3640
3641 static int io_splice_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3642 {
3643         struct io_splice* sp = &req->splice;
3644
3645         sp->off_in = READ_ONCE(sqe->splice_off_in);
3646         sp->off_out = READ_ONCE(sqe->off);
3647         return __io_splice_prep(req, sqe);
3648 }
3649
3650 static int io_splice(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3651 {
3652         struct io_splice *sp = &req->splice;
3653         struct file *in = sp->file_in;
3654         struct file *out = sp->file_out;
3655         unsigned int flags = sp->flags & ~SPLICE_F_FD_IN_FIXED;
3656         loff_t *poff_in, *poff_out;
3657         long ret = 0;
3658
3659         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3660                 return -EAGAIN;
3661
3662         poff_in = (sp->off_in == -1) ? NULL : &sp->off_in;
3663         poff_out = (sp->off_out == -1) ? NULL : &sp->off_out;
3664
3665         if (sp->len)
3666                 ret = do_splice(in, poff_in, out, poff_out, sp->len, flags);
3667
3668         io_put_file(req, in, (sp->flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
3669         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3670
3671         if (ret != sp->len)
3672                 req_set_fail_links(req);
3673         io_req_complete(req, ret);
3674         return 0;
3675 }
3676
3677 /*
3678  * IORING_OP_NOP just posts a completion event, nothing else.
3679  */
3680 static int io_nop(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3681 {
3682         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3683
3684         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3685                 return -EINVAL;
3686
3687         __io_req_complete(req, issue_flags, 0, 0);
3688         return 0;
3689 }
3690
3691 static int io_fsync_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3692 {
3693         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3694
3695         if (!req->file)
3696                 return -EBADF;
3697
3698         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3699                 return -EINVAL;
3700         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3701                 return -EINVAL;
3702
3703         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->fsync_flags);
3704         if (unlikely(req->sync.flags & ~IORING_FSYNC_DATASYNC))
3705                 return -EINVAL;
3706
3707         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3708         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
3709         return 0;
3710 }
3711
3712 static int io_fsync(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3713 {
3714         loff_t end = req->sync.off + req->sync.len;
3715         int ret;
3716
3717         /* fsync always requires a blocking context */
3718         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3719                 return -EAGAIN;
3720
3721         ret = vfs_fsync_range(req->file, req->sync.off,
3722                                 end > 0 ? end : LLONG_MAX,
3723                                 req->sync.flags & IORING_FSYNC_DATASYNC);
3724         if (ret < 0)
3725                 req_set_fail_links(req);
3726         io_req_complete(req, ret);
3727         return 0;
3728 }
3729
3730 static int io_fallocate_prep(struct io_kiocb *req,
3731                              const struct io_uring_sqe *sqe)
3732 {
3733         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
3734                 return -EINVAL;
3735         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3736                 return -EINVAL;
3737
3738         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
3739         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->addr);
3740         req->sync.mode = READ_ONCE(sqe->len);
3741         return 0;
3742 }
3743
3744 static int io_fallocate(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3745 {
3746         int ret;
3747
3748         /* fallocate always requiring blocking context */
3749         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
3750                 return -EAGAIN;
3751         ret = vfs_fallocate(req->file, req->sync.mode, req->sync.off,
3752                                 req->sync.len);
3753         if (ret < 0)
3754                 req_set_fail_links(req);
3755         io_req_complete(req, ret);
3756         return 0;
3757 }
3758
3759 static int __io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3760 {
3761         const char __user *fname;
3762         int ret;
3763
3764         if (unlikely(sqe->ioprio || sqe->buf_index))
3765                 return -EINVAL;
3766         if (unlikely(req->flags & REQ_F_FIXED_FILE))
3767                 return -EBADF;
3768
3769         /* open.how should be already initialised */
3770         if (!(req->open.how.flags & O_PATH) && force_o_largefile())
3771                 req->open.how.flags |= O_LARGEFILE;
3772
3773         req->open.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
3774         fname = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
3775         req->open.filename = getname(fname);
3776         if (IS_ERR(req->open.filename)) {
3777                 ret = PTR_ERR(req->open.filename);
3778                 req->open.filename = NULL;
3779                 return ret;
3780         }
3781         req->open.nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
3782         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
3783         return 0;
3784 }
3785
3786 static int io_openat_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3787 {
3788         u64 flags, mode;
3789
3790         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3791                 return -EINVAL;
3792         mode = READ_ONCE(sqe->len);
3793         flags = READ_ONCE(sqe->open_flags);
3794         req->open.how = build_open_how(flags, mode);
3795         return __io_openat_prep(req, sqe);
3796 }
3797
3798 static int io_openat2_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
3799 {
3800         struct open_how __user *how;
3801         size_t len;
3802         int ret;
3803
3804         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
3805                 return -EINVAL;
3806         how = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
3807         len = READ_ONCE(sqe->len);
3808         if (len < OPEN_HOW_SIZE_VER0)
3809                 return -EINVAL;
3810
3811         ret = copy_struct_from_user(&req->open.how, sizeof(req->open.how), how,
3812                                         len);
3813         if (ret)
3814                 return ret;
3815
3816         return __io_openat_prep(req, sqe);
3817 }
3818
3819 static int io_openat2(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3820 {
3821         struct open_flags op;
3822         struct file *file;
3823         bool nonblock_set;
3824         bool resolve_nonblock;
3825         int ret;
3826
3827         ret = build_open_flags(&req->open.how, &op);
3828         if (ret)
3829                 goto err;
3830         nonblock_set = op.open_flag & O_NONBLOCK;
3831         resolve_nonblock = req->open.how.resolve & RESOLVE_CACHED;
3832         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
3833                 /*
3834                  * Don't bother trying for O_TRUNC, O_CREAT, or O_TMPFILE open,
3835                  * it'll always -EAGAIN
3836                  */
3837                 if (req->open.how.flags & (O_TRUNC | O_CREAT | O_TMPFILE))
3838                         return -EAGAIN;
3839                 op.lookup_flags |= LOOKUP_CACHED;
3840                 op.open_flag |= O_NONBLOCK;
3841         }
3842
3843         ret = __get_unused_fd_flags(req->open.how.flags, req->open.nofile);
3844         if (ret < 0)
3845                 goto err;
3846
3847         file = do_filp_open(req->open.dfd, req->open.filename, &op);
3848         /* only retry if RESOLVE_CACHED wasn't already set by application */
3849         if ((!resolve_nonblock && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) &&
3850             file == ERR_PTR(-EAGAIN)) {
3851                 /*
3852                  * We could hang on to this 'fd', but seems like marginal
3853                  * gain for something that is now known to be a slower path.
3854                  * So just put it, and we'll get a new one when we retry.
3855                  */
3856                 put_unused_fd(ret);
3857                 return -EAGAIN;
3858         }
3859
3860         if (IS_ERR(file)) {
3861                 put_unused_fd(ret);
3862                 ret = PTR_ERR(file);
3863         } else {
3864                 if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && !nonblock_set)
3865                         file->f_flags &= ~O_NONBLOCK;
3866                 fsnotify_open(file);
3867                 fd_install(ret, file);
3868         }
3869 err:
3870         putname(req->open.filename);
3871         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
3872         if (ret < 0)
3873                 req_set_fail_links(req);
3874         io_req_complete(req, ret);
3875         return 0;
3876 }
3877
3878 static int io_openat(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3879 {
3880         return io_openat2(req, issue_flags);
3881 }
3882
3883 static int io_remove_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3884                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
3885 {
3886         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3887         u64 tmp;
3888
3889         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags || sqe->addr || sqe->len || sqe->off)
3890                 return -EINVAL;
3891
3892         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3893         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3894                 return -EINVAL;
3895
3896         memset(p, 0, sizeof(*p));
3897         p->nbufs = tmp;
3898         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3899         return 0;
3900 }
3901
3902 static int __io_remove_buffers(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_buffer *buf,
3903                                int bgid, unsigned nbufs)
3904 {
3905         unsigned i = 0;
3906
3907         /* shouldn't happen */
3908         if (!nbufs)
3909                 return 0;
3910
3911         /* the head kbuf is the list itself */
3912         while (!list_empty(&buf->list)) {
3913                 struct io_buffer *nxt;
3914
3915                 nxt = list_first_entry(&buf->list, struct io_buffer, list);
3916                 list_del(&nxt->list);
3917                 kfree(nxt);
3918                 if (++i == nbufs)
3919                         return i;
3920         }
3921         i++;
3922         kfree(buf);
3923         xa_erase(&ctx->io_buffers, bgid);
3924
3925         return i;
3926 }
3927
3928 static int io_remove_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
3929 {
3930         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3931         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
3932         struct io_buffer *head;
3933         int ret = 0;
3934         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
3935
3936         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
3937
3938         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
3939
3940         ret = -ENOENT;
3941         head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
3942         if (head)
3943                 ret = __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, p->nbufs);
3944         if (ret < 0)
3945                 req_set_fail_links(req);
3946
3947         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
3948         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
3949                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3950                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3951         } else {
3952                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
3953                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
3954         }
3955         return 0;
3956 }
3957
3958 static int io_provide_buffers_prep(struct io_kiocb *req,
3959                                    const struct io_uring_sqe *sqe)
3960 {
3961         unsigned long size;
3962         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
3963         u64 tmp;
3964
3965         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
3966                 return -EINVAL;
3967
3968         tmp = READ_ONCE(sqe->fd);
3969         if (!tmp || tmp > USHRT_MAX)
3970                 return -E2BIG;
3971         p->nbufs = tmp;
3972         p->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
3973         p->len = READ_ONCE(sqe->len);
3974
3975         size = (unsigned long)p->len * p->nbufs;
3976         if (!access_ok(u64_to_user_ptr(p->addr), size))
3977                 return -EFAULT;
3978
3979         p->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
3980         tmp = READ_ONCE(sqe->off);
3981         if (tmp > USHRT_MAX)
3982                 return -E2BIG;
3983         p->bid = tmp;
3984         return 0;
3985 }
3986
3987 static int io_add_buffers(struct io_provide_buf *pbuf, struct io_buffer **head)
3988 {
3989         struct io_buffer *buf;
3990         u64 addr = pbuf->addr;
3991         int i, bid = pbuf->bid;
3992
3993         for (i = 0; i < pbuf->nbufs; i++) {
3994                 buf = kmalloc(sizeof(*buf), GFP_KERNEL);
3995                 if (!buf)
3996                         break;
3997
3998                 buf->addr = addr;
3999                 buf->len = pbuf->len;
4000                 buf->bid = bid;
4001                 addr += pbuf->len;
4002                 bid++;
4003                 if (!*head) {
4004                         INIT_LIST_HEAD(&buf->list);
4005                         *head = buf;
4006                 } else {
4007                         list_add_tail(&buf->list, &(*head)->list);
4008                 }
4009         }
4010
4011         return i ? i : -ENOMEM;
4012 }
4013
4014 static int io_provide_buffers(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4015 {
4016         struct io_provide_buf *p = &req->pbuf;
4017         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4018         struct io_buffer *head, *list;
4019         int ret = 0;
4020         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4021
4022         io_ring_submit_lock(ctx, !force_nonblock);
4023
4024         lockdep_assert_held(&ctx->uring_lock);
4025
4026         list = head = xa_load(&ctx->io_buffers, p->bgid);
4027
4028         ret = io_add_buffers(p, &head);
4029         if (ret >= 0 && !list) {
4030                 ret = xa_insert(&ctx->io_buffers, p->bgid, head, GFP_KERNEL);
4031                 if (ret < 0)
4032                         __io_remove_buffers(ctx, head, p->bgid, -1U);
4033         }
4034         if (ret < 0)
4035                 req_set_fail_links(req);
4036
4037         /* need to hold the lock to complete IOPOLL requests */
4038         if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) {
4039                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4040                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4041         } else {
4042                 io_ring_submit_unlock(ctx, !force_nonblock);
4043                 __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4044         }
4045         return 0;
4046 }
4047
4048 static int io_epoll_ctl_prep(struct io_kiocb *req,
4049                              const struct io_uring_sqe *sqe)
4050 {
4051 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4052         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4053                 return -EINVAL;
4054         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4055                 return -EINVAL;
4056
4057         req->epoll.epfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4058         req->epoll.op = READ_ONCE(sqe->len);
4059         req->epoll.fd = READ_ONCE(sqe->off);
4060
4061         if (ep_op_has_event(req->epoll.op)) {
4062                 struct epoll_event __user *ev;
4063
4064                 ev = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4065                 if (copy_from_user(&req->epoll.event, ev, sizeof(*ev)))
4066                         return -EFAULT;
4067         }
4068
4069         return 0;
4070 #else
4071         return -EOPNOTSUPP;
4072 #endif
4073 }
4074
4075 static int io_epoll_ctl(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4076 {
4077 #if defined(CONFIG_EPOLL)
4078         struct io_epoll *ie = &req->epoll;
4079         int ret;
4080         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4081
4082         ret = do_epoll_ctl(ie->epfd, ie->op, ie->fd, &ie->event, force_nonblock);
4083         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4084                 return -EAGAIN;
4085
4086         if (ret < 0)
4087                 req_set_fail_links(req);
4088         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4089         return 0;
4090 #else
4091         return -EOPNOTSUPP;
4092 #endif
4093 }
4094
4095 static int io_madvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4096 {
4097 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4098         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->off)
4099                 return -EINVAL;
4100         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4101                 return -EINVAL;
4102
4103         req->madvise.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
4104         req->madvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4105         req->madvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4106         return 0;
4107 #else
4108         return -EOPNOTSUPP;
4109 #endif
4110 }
4111
4112 static int io_madvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4113 {
4114 #if defined(CONFIG_ADVISE_SYSCALLS) && defined(CONFIG_MMU)
4115         struct io_madvise *ma = &req->madvise;
4116         int ret;
4117
4118         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4119                 return -EAGAIN;
4120
4121         ret = do_madvise(current->mm, ma->addr, ma->len, ma->advice);
4122         if (ret < 0)
4123                 req_set_fail_links(req);
4124         io_req_complete(req, ret);
4125         return 0;
4126 #else
4127         return -EOPNOTSUPP;
4128 #endif
4129 }
4130
4131 static int io_fadvise_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4132 {
4133         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->addr)
4134                 return -EINVAL;
4135         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4136                 return -EINVAL;
4137
4138         req->fadvise.offset = READ_ONCE(sqe->off);
4139         req->fadvise.len = READ_ONCE(sqe->len);
4140         req->fadvise.advice = READ_ONCE(sqe->fadvise_advice);
4141         return 0;
4142 }
4143
4144 static int io_fadvise(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4145 {
4146         struct io_fadvise *fa = &req->fadvise;
4147         int ret;
4148
4149         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4150                 switch (fa->advice) {
4151                 case POSIX_FADV_NORMAL:
4152                 case POSIX_FADV_RANDOM:
4153                 case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
4154                         break;
4155                 default:
4156                         return -EAGAIN;
4157                 }
4158         }
4159
4160         ret = vfs_fadvise(req->file, fa->offset, fa->len, fa->advice);
4161         if (ret < 0)
4162                 req_set_fail_links(req);
4163         io_req_complete(req, ret);
4164         return 0;
4165 }
4166
4167 static int io_statx_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4168 {
4169         if (unlikely(req->ctx->flags & (IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL)))
4170                 return -EINVAL;
4171         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index)
4172                 return -EINVAL;
4173         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4174                 return -EBADF;
4175
4176         req->statx.dfd = READ_ONCE(sqe->fd);
4177         req->statx.mask = READ_ONCE(sqe->len);
4178         req->statx.filename = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4179         req->statx.buffer = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4180         req->statx.flags = READ_ONCE(sqe->statx_flags);
4181
4182         return 0;
4183 }
4184
4185 static int io_statx(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4186 {
4187         struct io_statx *ctx = &req->statx;
4188         int ret;
4189
4190         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) {
4191                 /* only need file table for an actual valid fd */
4192                 if (ctx->dfd == -1 || ctx->dfd == AT_FDCWD)
4193                         req->flags |= REQ_F_NO_FILE_TABLE;
4194                 return -EAGAIN;
4195         }
4196
4197         ret = do_statx(ctx->dfd, ctx->filename, ctx->flags, ctx->mask,
4198                        ctx->buffer);
4199
4200         if (ret < 0)
4201                 req_set_fail_links(req);
4202         io_req_complete(req, ret);
4203         return 0;
4204 }
4205
4206 static int io_close_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4207 {
4208         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4209                 return -EINVAL;
4210         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->addr || sqe->len ||
4211             sqe->rw_flags || sqe->buf_index)
4212                 return -EINVAL;
4213         if (req->flags & REQ_F_FIXED_FILE)
4214                 return -EBADF;
4215
4216         req->close.fd = READ_ONCE(sqe->fd);
4217         return 0;
4218 }
4219
4220 static int io_close(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4221 {
4222         struct files_struct *files = current->files;
4223         struct io_close *close = &req->close;
4224         struct fdtable *fdt;
4225         struct file *file;
4226         int ret;
4227
4228         file = NULL;
4229         ret = -EBADF;
4230         spin_lock(&files->file_lock);
4231         fdt = files_fdtable(files);
4232         if (close->fd >= fdt->max_fds) {
4233                 spin_unlock(&files->file_lock);
4234                 goto err;
4235         }
4236         file = fdt->fd[close->fd];
4237         if (!file) {
4238                 spin_unlock(&files->file_lock);
4239                 goto err;
4240         }
4241
4242         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
4243                 spin_unlock(&files->file_lock);
4244                 file = NULL;
4245                 goto err;
4246         }
4247
4248         /* if the file has a flush method, be safe and punt to async */
4249         if (file->f_op->flush && (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)) {
4250                 spin_unlock(&files->file_lock);
4251                 return -EAGAIN;
4252         }
4253
4254         ret = __close_fd_get_file(close->fd, &file);
4255         spin_unlock(&files->file_lock);
4256         if (ret < 0) {
4257                 if (ret == -ENOENT)
4258                         ret = -EBADF;
4259                 goto err;
4260         }
4261
4262         /* No ->flush() or already async, safely close from here */
4263         ret = filp_close(file, current->files);
4264 err:
4265         if (ret < 0)
4266                 req_set_fail_links(req);
4267         if (file)
4268                 fput(file);
4269         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4270         return 0;
4271 }
4272
4273 static int io_sfr_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4274 {
4275         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4276
4277         if (unlikely(ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4278                 return -EINVAL;
4279         if (unlikely(sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->buf_index))
4280                 return -EINVAL;
4281
4282         req->sync.off = READ_ONCE(sqe->off);
4283         req->sync.len = READ_ONCE(sqe->len);
4284         req->sync.flags = READ_ONCE(sqe->sync_range_flags);
4285         return 0;
4286 }
4287
4288 static int io_sync_file_range(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4289 {
4290         int ret;
4291
4292         /* sync_file_range always requires a blocking context */
4293         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4294                 return -EAGAIN;
4295
4296         ret = sync_file_range(req->file, req->sync.off, req->sync.len,
4297                                 req->sync.flags);
4298         if (ret < 0)
4299                 req_set_fail_links(req);
4300         io_req_complete(req, ret);
4301         return 0;
4302 }
4303
4304 #if defined(CONFIG_NET)
4305 static int io_setup_async_msg(struct io_kiocb *req,
4306                               struct io_async_msghdr *kmsg)
4307 {
4308         struct io_async_msghdr *async_msg = req->async_data;
4309
4310         if (async_msg)
4311                 return -EAGAIN;
4312         if (io_alloc_async_data(req)) {
4313                 kfree(kmsg->free_iov);
4314                 return -ENOMEM;
4315         }
4316         async_msg = req->async_data;
4317         req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4318         memcpy(async_msg, kmsg, sizeof(*kmsg));
4319         async_msg->msg.msg_name = &async_msg->addr;
4320         /* if were using fast_iov, set it to the new one */
4321         if (!async_msg->free_iov)
4322                 async_msg->msg.msg_iter.iov = async_msg->fast_iov;
4323
4324         return -EAGAIN;
4325 }
4326
4327 static int io_sendmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4328                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4329 {
4330         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4331         iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4332         return sendmsg_copy_msghdr(&iomsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4333                                    req->sr_msg.msg_flags, &iomsg->free_iov);
4334 }
4335
4336 static int io_sendmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4337 {
4338         int ret;
4339
4340         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4341                 return 0;
4342         ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4343         if (!ret)
4344                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4345         return ret;
4346 }
4347
4348 static int io_sendmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4349 {
4350         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4351
4352         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4353                 return -EINVAL;
4354
4355         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4356         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4357         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4358
4359 #ifdef CONFIG_COMPAT
4360         if (req->ctx->compat)
4361                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4362 #endif
4363         return 0;
4364 }
4365
4366 static int io_sendmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4367 {
4368         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4369         struct socket *sock;
4370         unsigned flags;
4371         int min_ret = 0;
4372         int ret;
4373
4374         sock = sock_from_file(req->file);
4375         if (unlikely(!sock))
4376                 return -ENOTSOCK;
4377
4378         kmsg = req->async_data;
4379         if (!kmsg) {
4380                 ret = io_sendmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4381                 if (ret)
4382                         return ret;
4383                 kmsg = &iomsg;
4384         }
4385
4386         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4387         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4388                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4389         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4390                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4391
4392         if (flags & MSG_WAITALL)
4393                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4394
4395         ret = __sys_sendmsg_sock(sock, &kmsg->msg, flags);
4396         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4397                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4398         if (ret == -ERESTARTSYS)
4399                 ret = -EINTR;
4400
4401         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4402         if (kmsg->free_iov)
4403                 kfree(kmsg->free_iov);
4404         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4405         if (ret < min_ret)
4406                 req_set_fail_links(req);
4407         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4408         return 0;
4409 }
4410
4411 static int io_send(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4412 {
4413         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4414         struct msghdr msg;
4415         struct iovec iov;
4416         struct socket *sock;
4417         unsigned flags;
4418         int min_ret = 0;
4419         int ret;
4420
4421         sock = sock_from_file(req->file);
4422         if (unlikely(!sock))
4423                 return -ENOTSOCK;
4424
4425         ret = import_single_range(WRITE, sr->buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4426         if (unlikely(ret))
4427                 return ret;
4428
4429         msg.msg_name = NULL;
4430         msg.msg_control = NULL;
4431         msg.msg_controllen = 0;
4432         msg.msg_namelen = 0;
4433
4434         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4435         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4436                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4437         else if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
4438                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4439
4440         if (flags & MSG_WAITALL)
4441                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4442
4443         msg.msg_flags = flags;
4444         ret = sock_sendmsg(sock, &msg);
4445         if ((issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK) && ret == -EAGAIN)
4446                 return -EAGAIN;
4447         if (ret == -ERESTARTSYS)
4448                 ret = -EINTR;
4449
4450         if (ret < min_ret)
4451                 req_set_fail_links(req);
4452         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4453         return 0;
4454 }
4455
4456 static int __io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4457                                  struct io_async_msghdr *iomsg)
4458 {
4459         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4460         struct iovec __user *uiov;
4461         size_t iov_len;
4462         int ret;
4463
4464         ret = __copy_msghdr_from_user(&iomsg->msg, sr->umsg,
4465                                         &iomsg->uaddr, &uiov, &iov_len);
4466         if (ret)
4467                 return ret;
4468
4469         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4470                 if (iov_len > 1)
4471                         return -EINVAL;
4472                 if (copy_from_user(iomsg->fast_iov, uiov, sizeof(*uiov)))
4473                         return -EFAULT;
4474                 sr->len = iomsg->fast_iov[0].iov_len;
4475                 iomsg->free_iov = NULL;
4476         } else {
4477                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4478                 ret = __import_iovec(READ, uiov, iov_len, UIO_FASTIOV,
4479                                      &iomsg->free_iov, &iomsg->msg.msg_iter,
4480                                      false);
4481                 if (ret > 0)
4482                         ret = 0;
4483         }
4484
4485         return ret;
4486 }
4487
4488 #ifdef CONFIG_COMPAT
4489 static int __io_compat_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4490                                         struct io_async_msghdr *iomsg)
4491 {
4492         struct compat_msghdr __user *msg_compat;
4493         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4494         struct compat_iovec __user *uiov;
4495         compat_uptr_t ptr;
4496         compat_size_t len;
4497         int ret;
4498
4499         msg_compat = (struct compat_msghdr __user *) sr->umsg;
4500         ret = __get_compat_msghdr(&iomsg->msg, msg_compat, &iomsg->uaddr,
4501                                         &ptr, &len);
4502         if (ret)
4503                 return ret;
4504
4505         uiov = compat_ptr(ptr);
4506         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4507                 compat_ssize_t clen;
4508
4509                 if (len > 1)
4510                         return -EINVAL;
4511                 if (!access_ok(uiov, sizeof(*uiov)))
4512                         return -EFAULT;
4513                 if (__get_user(clen, &uiov->iov_len))
4514                         return -EFAULT;
4515                 if (clen < 0)
4516                         return -EINVAL;
4517                 sr->len = clen;
4518                 iomsg->free_iov = NULL;
4519         } else {
4520                 iomsg->free_iov = iomsg->fast_iov;
4521                 ret = __import_iovec(READ, (struct iovec __user *)uiov, len,
4522                                    UIO_FASTIOV, &iomsg->free_iov,
4523                                    &iomsg->msg.msg_iter, true);
4524                 if (ret < 0)
4525                         return ret;
4526         }
4527
4528         return 0;
4529 }
4530 #endif
4531
4532 static int io_recvmsg_copy_hdr(struct io_kiocb *req,
4533                                struct io_async_msghdr *iomsg)
4534 {
4535         iomsg->msg.msg_name = &iomsg->addr;
4536
4537 #ifdef CONFIG_COMPAT
4538         if (req->ctx->compat)
4539                 return __io_compat_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4540 #endif
4541
4542         return __io_recvmsg_copy_hdr(req, iomsg);
4543 }
4544
4545 static struct io_buffer *io_recv_buffer_select(struct io_kiocb *req,
4546                                                bool needs_lock)
4547 {
4548         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4549         struct io_buffer *kbuf;
4550
4551         kbuf = io_buffer_select(req, &sr->len, sr->bgid, sr->kbuf, needs_lock);
4552         if (IS_ERR(kbuf))
4553                 return kbuf;
4554
4555         sr->kbuf = kbuf;
4556         req->flags |= REQ_F_BUFFER_SELECTED;
4557         return kbuf;
4558 }
4559
4560 static inline unsigned int io_put_recv_kbuf(struct io_kiocb *req)
4561 {
4562         return io_put_kbuf(req, req->sr_msg.kbuf);
4563 }
4564
4565 static int io_recvmsg_prep_async(struct io_kiocb *req)
4566 {
4567         int ret;
4568
4569         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
4570                 return 0;
4571         ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, req->async_data);
4572         if (!ret)
4573                 req->flags |= REQ_F_NEED_CLEANUP;
4574         return ret;
4575 }
4576
4577 static int io_recvmsg_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4578 {
4579         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4580
4581         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4582                 return -EINVAL;
4583
4584         sr->msg_flags = READ_ONCE(sqe->msg_flags);
4585         sr->umsg = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4586         sr->len = READ_ONCE(sqe->len);
4587         sr->bgid = READ_ONCE(sqe->buf_group);
4588
4589 #ifdef CONFIG_COMPAT
4590         if (req->ctx->compat)
4591                 sr->msg_flags |= MSG_CMSG_COMPAT;
4592 #endif
4593         return 0;
4594 }
4595
4596 static int io_recvmsg(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4597 {
4598         struct io_async_msghdr iomsg, *kmsg;
4599         struct socket *sock;
4600         struct io_buffer *kbuf;
4601         unsigned flags;
4602         int min_ret = 0;
4603         int ret, cflags = 0;
4604         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4605
4606         sock = sock_from_file(req->file);
4607         if (unlikely(!sock))
4608                 return -ENOTSOCK;
4609
4610         kmsg = req->async_data;
4611         if (!kmsg) {
4612                 ret = io_recvmsg_copy_hdr(req, &iomsg);
4613                 if (ret)
4614                         return ret;
4615                 kmsg = &iomsg;
4616         }
4617
4618         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4619                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4620                 if (IS_ERR(kbuf))
4621                         return PTR_ERR(kbuf);
4622                 kmsg->fast_iov[0].iov_base = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4623                 kmsg->fast_iov[0].iov_len = req->sr_msg.len;
4624                 iov_iter_init(&kmsg->msg.msg_iter, READ, kmsg->fast_iov,
4625                                 1, req->sr_msg.len);
4626         }
4627
4628         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4629         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4630                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4631         else if (force_nonblock)
4632                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4633
4634         if (flags & MSG_WAITALL)
4635                 min_ret = iov_iter_count(&kmsg->msg.msg_iter);
4636
4637         ret = __sys_recvmsg_sock(sock, &kmsg->msg, req->sr_msg.umsg,
4638                                         kmsg->uaddr, flags);
4639         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4640                 return io_setup_async_msg(req, kmsg);
4641         if (ret == -ERESTARTSYS)
4642                 ret = -EINTR;
4643
4644         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4645                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4646         /* fast path, check for non-NULL to avoid function call */
4647         if (kmsg->free_iov)
4648                 kfree(kmsg->free_iov);
4649         req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
4650         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (kmsg->msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4651                 req_set_fail_links(req);
4652         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4653         return 0;
4654 }
4655
4656 static int io_recv(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4657 {
4658         struct io_buffer *kbuf;
4659         struct io_sr_msg *sr = &req->sr_msg;
4660         struct msghdr msg;
4661         void __user *buf = sr->buf;
4662         struct socket *sock;
4663         struct iovec iov;
4664         unsigned flags;
4665         int min_ret = 0;
4666         int ret, cflags = 0;
4667         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4668
4669         sock = sock_from_file(req->file);
4670         if (unlikely(!sock))
4671                 return -ENOTSOCK;
4672
4673         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECT) {
4674                 kbuf = io_recv_buffer_select(req, !force_nonblock);
4675                 if (IS_ERR(kbuf))
4676                         return PTR_ERR(kbuf);
4677                 buf = u64_to_user_ptr(kbuf->addr);
4678         }
4679
4680         ret = import_single_range(READ, buf, sr->len, &iov, &msg.msg_iter);
4681         if (unlikely(ret))
4682                 goto out_free;
4683
4684         msg.msg_name = NULL;
4685         msg.msg_control = NULL;
4686         msg.msg_controllen = 0;
4687         msg.msg_namelen = 0;
4688         msg.msg_iocb = NULL;
4689         msg.msg_flags = 0;
4690
4691         flags = req->sr_msg.msg_flags | MSG_NOSIGNAL;
4692         if (flags & MSG_DONTWAIT)
4693                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4694         else if (force_nonblock)
4695                 flags |= MSG_DONTWAIT;
4696
4697         if (flags & MSG_WAITALL)
4698                 min_ret = iov_iter_count(&msg.msg_iter);
4699
4700         ret = sock_recvmsg(sock, &msg, flags);
4701         if (force_nonblock && ret == -EAGAIN)
4702                 return -EAGAIN;
4703         if (ret == -ERESTARTSYS)
4704                 ret = -EINTR;
4705 out_free:
4706         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED)
4707                 cflags = io_put_recv_kbuf(req);
4708         if (ret < min_ret || ((flags & MSG_WAITALL) && (msg.msg_flags & (MSG_TRUNC | MSG_CTRUNC))))
4709                 req_set_fail_links(req);
4710         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, cflags);
4711         return 0;
4712 }
4713
4714 static int io_accept_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4715 {
4716         struct io_accept *accept = &req->accept;
4717
4718         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4719                 return -EINVAL;
4720         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index)
4721                 return -EINVAL;
4722
4723         accept->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4724         accept->addr_len = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr2));
4725         accept->flags = READ_ONCE(sqe->accept_flags);
4726         accept->nofile = rlimit(RLIMIT_NOFILE);
4727         return 0;
4728 }
4729
4730 static int io_accept(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4731 {
4732         struct io_accept *accept = &req->accept;
4733         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4734         unsigned int file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4735         int ret;
4736
4737         if (req->file->f_flags & O_NONBLOCK)
4738                 req->flags |= REQ_F_NOWAIT;
4739
4740         ret = __sys_accept4_file(req->file, file_flags, accept->addr,
4741                                         accept->addr_len, accept->flags,
4742                                         accept->nofile);
4743         if (ret == -EAGAIN && force_nonblock)
4744                 return -EAGAIN;
4745         if (ret < 0) {
4746                 if (ret == -ERESTARTSYS)
4747                         ret = -EINTR;
4748                 req_set_fail_links(req);
4749         }
4750         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4751         return 0;
4752 }
4753
4754 static int io_connect_prep_async(struct io_kiocb *req)
4755 {
4756         struct io_async_connect *io = req->async_data;
4757         struct io_connect *conn = &req->connect;
4758
4759         return move_addr_to_kernel(conn->addr, conn->addr_len, &io->address);
4760 }
4761
4762 static int io_connect_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
4763 {
4764         struct io_connect *conn = &req->connect;
4765
4766         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
4767                 return -EINVAL;
4768         if (sqe->ioprio || sqe->len || sqe->buf_index || sqe->rw_flags)
4769                 return -EINVAL;
4770
4771         conn->addr = u64_to_user_ptr(READ_ONCE(sqe->addr));
4772         conn->addr_len =  READ_ONCE(sqe->addr2);
4773         return 0;
4774 }
4775
4776 static int io_connect(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
4777 {
4778         struct io_async_connect __io, *io;
4779         unsigned file_flags;
4780         int ret;
4781         bool force_nonblock = issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK;
4782
4783         if (req->async_data) {
4784                 io = req->async_data;
4785         } else {
4786                 ret = move_addr_to_kernel(req->connect.addr,
4787                                                 req->connect.addr_len,
4788                                                 &__io.address);
4789                 if (ret)
4790                         goto out;
4791                 io = &__io;
4792         }
4793
4794         file_flags = force_nonblock ? O_NONBLOCK : 0;
4795
4796         ret = __sys_connect_file(req->file, &io->address,
4797                                         req->connect.addr_len, file_flags);
4798         if ((ret == -EAGAIN || ret == -EINPROGRESS) && force_nonblock) {
4799                 if (req->async_data)
4800                         return -EAGAIN;
4801                 if (io_alloc_async_data(req)) {
4802                         ret = -ENOMEM;
4803                         goto out;
4804                 }
4805                 memcpy(req->async_data, &__io, sizeof(__io));
4806                 return -EAGAIN;
4807         }
4808         if (ret == -ERESTARTSYS)
4809                 ret = -EINTR;
4810 out:
4811         if (ret < 0)
4812                 req_set_fail_links(req);
4813         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
4814         return 0;
4815 }
4816 #else /* !CONFIG_NET */
4817 #define IO_NETOP_FN(op)                                                 \
4818 static int io_##op(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)      \
4819 {                                                                       \
4820         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4821 }
4822
4823 #define IO_NETOP_PREP(op)                                               \
4824 IO_NETOP_FN(op)                                                         \
4825 static int io_##op##_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe) \
4826 {                                                                       \
4827         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4828 }                                                                       \
4829
4830 #define IO_NETOP_PREP_ASYNC(op)                                         \
4831 IO_NETOP_PREP(op)                                                       \
4832 static int io_##op##_prep_async(struct io_kiocb *req)                   \
4833 {                                                                       \
4834         return -EOPNOTSUPP;                                             \
4835 }
4836
4837 IO_NETOP_PREP_ASYNC(sendmsg);
4838 IO_NETOP_PREP_ASYNC(recvmsg);
4839 IO_NETOP_PREP_ASYNC(connect);
4840 IO_NETOP_PREP(accept);
4841 IO_NETOP_FN(send);
4842 IO_NETOP_FN(recv);
4843 #endif /* CONFIG_NET */
4844
4845 struct io_poll_table {
4846         struct poll_table_struct pt;
4847         struct io_kiocb *req;
4848         int error;
4849 };
4850
4851 static int __io_async_wake(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll,
4852                            __poll_t mask, task_work_func_t func)
4853 {
4854         int ret;
4855
4856         /* for instances that support it check for an event match first: */
4857         if (mask && !(mask & poll->events))
4858                 return 0;
4859
4860         trace_io_uring_task_add(req->ctx, req->opcode, req->user_data, mask);
4861
4862         list_del_init(&poll->wait.entry);
4863
4864         req->result = mask;
4865         req->task_work.func = func;
4866         percpu_ref_get(&req->ctx->refs);
4867
4868         /*
4869          * If this fails, then the task is exiting. When a task exits, the
4870          * work gets canceled, so just cancel this request as well instead
4871          * of executing it. We can't safely execute it anyway, as we may not
4872          * have the needed state needed for it anyway.
4873          */
4874         ret = io_req_task_work_add(req);
4875         if (unlikely(ret)) {
4876                 WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
4877                 io_req_task_work_add_fallback(req, func);
4878         }
4879         return 1;
4880 }
4881
4882 static bool io_poll_rewait(struct io_kiocb *req, struct io_poll_iocb *poll)
4883         __acquires(&req->ctx->completion_lock)
4884 {
4885         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4886
4887         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4888                 struct poll_table_struct pt = { ._key = poll->events };
4889
4890                 req->result = vfs_poll(req->file, &pt) & poll->events;
4891         }
4892
4893         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
4894         if (!req->result && !READ_ONCE(poll->canceled)) {
4895                 add_wait_queue(poll->head, &poll->wait);
4896                 return true;
4897         }
4898
4899         return false;
4900 }
4901
4902 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_double(struct io_kiocb *req)
4903 {
4904         /* pure poll stashes this in ->async_data, poll driven retry elsewhere */
4905         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4906                 return req->async_data;
4907         return req->apoll->double_poll;
4908 }
4909
4910 static struct io_poll_iocb *io_poll_get_single(struct io_kiocb *req)
4911 {
4912         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD)
4913                 return &req->poll;
4914         return &req->apoll->poll;
4915 }
4916
4917 static void io_poll_remove_double(struct io_kiocb *req)
4918 {
4919         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_double(req);
4920
4921         lockdep_assert_held(&req->ctx->completion_lock);
4922
4923         if (poll && poll->head) {
4924                 struct wait_queue_head *head = poll->head;
4925
4926                 spin_lock(&head->lock);
4927                 list_del_init(&poll->wait.entry);
4928                 if (poll->wait.private)
4929                         refcount_dec(&req->refs);
4930                 poll->head = NULL;
4931                 spin_unlock(&head->lock);
4932         }
4933 }
4934
4935 static void io_poll_complete(struct io_kiocb *req, __poll_t mask, int error)
4936 {
4937         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4938
4939         io_poll_remove_double(req);
4940         req->poll.done = true;
4941         io_cqring_fill_event(req, error ? error : mangle_poll(mask));
4942         io_commit_cqring(ctx);
4943 }
4944
4945 static void io_poll_task_func(struct callback_head *cb)
4946 {
4947         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
4948         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
4949         struct io_kiocb *nxt;
4950
4951         if (io_poll_rewait(req, &req->poll)) {
4952                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4953         } else {
4954                 hash_del(&req->hash_node);
4955                 io_poll_complete(req, req->result, 0);
4956                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
4957
4958                 nxt = io_put_req_find_next(req);
4959                 io_cqring_ev_posted(ctx);
4960                 if (nxt)
4961                         __io_req_task_submit(nxt);
4962         }
4963
4964         percpu_ref_put(&ctx->refs);
4965 }
4966
4967 static int io_poll_double_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode,
4968                                int sync, void *key)
4969 {
4970         struct io_kiocb *req = wait->private;
4971         struct io_poll_iocb *poll = io_poll_get_single(req);
4972         __poll_t mask = key_to_poll(key);
4973
4974         /* for instances that support it check for an event match first: */
4975         if (mask && !(mask & poll->events))
4976                 return 0;
4977
4978         list_del_init(&wait->entry);
4979
4980         if (poll && poll->head) {
4981                 bool done;
4982
4983                 spin_lock(&poll->head->lock);
4984                 done = list_empty(&poll->wait.entry);
4985                 if (!done)
4986                         list_del_init(&poll->wait.entry);
4987                 /* make sure double remove sees this as being gone */
4988                 wait->private = NULL;
4989                 spin_unlock(&poll->head->lock);
4990                 if (!done) {
4991                         /* use wait func handler, so it matches the rq type */
4992                         poll->wait.func(&poll->wait, mode, sync, key);
4993                 }
4994         }
4995         refcount_dec(&req->refs);
4996         return 1;
4997 }
4998
4999 static void io_init_poll_iocb(struct io_poll_iocb *poll, __poll_t events,
5000                               wait_queue_func_t wake_func)
5001 {
5002         poll->head = NULL;
5003         poll->done = false;
5004         poll->canceled = false;
5005         poll->events = events;
5006         INIT_LIST_HEAD(&poll->wait.entry);
5007         init_waitqueue_func_entry(&poll->wait, wake_func);
5008 }
5009
5010 static void __io_queue_proc(struct io_poll_iocb *poll, struct io_poll_table *pt,
5011                             struct wait_queue_head *head,
5012                             struct io_poll_iocb **poll_ptr)
5013 {
5014         struct io_kiocb *req = pt->req;
5015
5016         /*
5017          * If poll->head is already set, it's because the file being polled
5018          * uses multiple waitqueues for poll handling (eg one for read, one
5019          * for write). Setup a separate io_poll_iocb if this happens.
5020          */
5021         if (unlikely(poll->head)) {
5022                 struct io_poll_iocb *poll_one = poll;
5023
5024                 /* already have a 2nd entry, fail a third attempt */
5025                 if (*poll_ptr) {
5026                         pt->error = -EINVAL;
5027                         return;
5028                 }
5029                 /* double add on the same waitqueue head, ignore */
5030                 if (poll->head == head)
5031                         return;
5032                 poll = kmalloc(sizeof(*poll), GFP_ATOMIC);
5033                 if (!poll) {
5034                         pt->error = -ENOMEM;
5035                         return;
5036                 }
5037                 io_init_poll_iocb(poll, poll_one->events, io_poll_double_wake);
5038                 refcount_inc(&req->refs);
5039                 poll->wait.private = req;
5040                 *poll_ptr = poll;
5041         }
5042
5043         pt->error = 0;
5044         poll->head = head;
5045
5046         if (poll->events & EPOLLEXCLUSIVE)
5047                 add_wait_queue_exclusive(head, &poll->wait);
5048         else
5049                 add_wait_queue(head, &poll->wait);
5050 }
5051
5052 static void io_async_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5053                                struct poll_table_struct *p)
5054 {
5055         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5056         struct async_poll *apoll = pt->req->apoll;
5057
5058         __io_queue_proc(&apoll->poll, pt, head, &apoll->double_poll);
5059 }
5060
5061 static void io_async_task_func(struct callback_head *cb)
5062 {
5063         struct io_kiocb *req = container_of(cb, struct io_kiocb, task_work);
5064         struct async_poll *apoll = req->apoll;
5065         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5066
5067         trace_io_uring_task_run(req->ctx, req->opcode, req->user_data);
5068
5069         if (io_poll_rewait(req, &apoll->poll)) {
5070                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5071                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
5072                 return;
5073         }
5074
5075         /* If req is still hashed, it cannot have been canceled. Don't check. */
5076         if (hash_hashed(&req->hash_node))
5077                 hash_del(&req->hash_node);
5078
5079         io_poll_remove_double(req);
5080         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5081
5082         if (!READ_ONCE(apoll->poll.canceled))
5083                 __io_req_task_submit(req);
5084         else
5085                 __io_req_task_cancel(req, -ECANCELED);
5086
5087         percpu_ref_put(&ctx->refs);
5088         kfree(apoll->double_poll);
5089         kfree(apoll);
5090 }
5091
5092 static int io_async_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5093                         void *key)
5094 {
5095         struct io_kiocb *req = wait->private;
5096         struct io_poll_iocb *poll = &req->apoll->poll;
5097
5098         trace_io_uring_poll_wake(req->ctx, req->opcode, req->user_data,
5099                                         key_to_poll(key));
5100
5101         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_async_task_func);
5102 }
5103
5104 static void io_poll_req_insert(struct io_kiocb *req)
5105 {
5106         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5107         struct hlist_head *list;
5108
5109         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(req->user_data, ctx->cancel_hash_bits)];
5110         hlist_add_head(&req->hash_node, list);
5111 }
5112
5113 static __poll_t __io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req,
5114                                       struct io_poll_iocb *poll,
5115                                       struct io_poll_table *ipt, __poll_t mask,
5116                                       wait_queue_func_t wake_func)
5117         __acquires(&ctx->completion_lock)
5118 {
5119         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5120         bool cancel = false;
5121
5122         INIT_HLIST_NODE(&req->hash_node);
5123         io_init_poll_iocb(poll, mask, wake_func);
5124         poll->file = req->file;
5125         poll->wait.private = req;
5126
5127         ipt->pt._key = mask;
5128         ipt->req = req;
5129         ipt->error = -EINVAL;
5130
5131         mask = vfs_poll(req->file, &ipt->pt) & poll->events;
5132
5133         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5134         if (likely(poll->head)) {
5135                 spin_lock(&poll->head->lock);
5136                 if (unlikely(list_empty(&poll->wait.entry))) {
5137                         if (ipt->error)
5138                                 cancel = true;
5139                         ipt->error = 0;
5140                         mask = 0;
5141                 }
5142                 if (mask || ipt->error)
5143                         list_del_init(&poll->wait.entry);
5144                 else if (cancel)
5145                         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5146                 else if (!poll->done) /* actually waiting for an event */
5147                         io_poll_req_insert(req);
5148                 spin_unlock(&poll->head->lock);
5149         }
5150
5151         return mask;
5152 }
5153
5154 static bool io_arm_poll_handler(struct io_kiocb *req)
5155 {
5156         const struct io_op_def *def = &io_op_defs[req->opcode];
5157         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5158         struct async_poll *apoll;
5159         struct io_poll_table ipt;
5160         __poll_t mask, ret;
5161         int rw;
5162
5163         if (!req->file || !file_can_poll(req->file))
5164                 return false;
5165         if (req->flags & REQ_F_POLLED)
5166                 return false;
5167         if (def->pollin)
5168                 rw = READ;
5169         else if (def->pollout)
5170                 rw = WRITE;
5171         else
5172                 return false;
5173         /* if we can't nonblock try, then no point in arming a poll handler */
5174         if (!io_file_supports_async(req->file, rw))
5175                 return false;
5176
5177         apoll = kmalloc(sizeof(*apoll), GFP_ATOMIC);
5178         if (unlikely(!apoll))
5179                 return false;
5180         apoll->double_poll = NULL;
5181
5182         req->flags |= REQ_F_POLLED;
5183         req->apoll = apoll;
5184
5185         mask = 0;
5186         if (def->pollin)
5187                 mask |= POLLIN | POLLRDNORM;
5188         if (def->pollout)
5189                 mask |= POLLOUT | POLLWRNORM;
5190
5191         /* If reading from MSG_ERRQUEUE using recvmsg, ignore POLLIN */
5192         if ((req->opcode == IORING_OP_RECVMSG) &&
5193             (req->sr_msg.msg_flags & MSG_ERRQUEUE))
5194                 mask &= ~POLLIN;
5195
5196         mask |= POLLERR | POLLPRI;
5197
5198         ipt.pt._qproc = io_async_queue_proc;
5199
5200         ret = __io_arm_poll_handler(req, &apoll->poll, &ipt, mask,
5201                                         io_async_wake);
5202         if (ret || ipt.error) {
5203                 io_poll_remove_double(req);
5204                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5205                 kfree(apoll->double_poll);
5206                 kfree(apoll);
5207                 return false;
5208         }
5209         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5210         trace_io_uring_poll_arm(ctx, req->opcode, req->user_data, mask,
5211                                         apoll->poll.events);
5212         return true;
5213 }
5214
5215 static bool __io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req,
5216                                  struct io_poll_iocb *poll)
5217 {
5218         bool do_complete = false;
5219
5220         spin_lock(&poll->head->lock);
5221         WRITE_ONCE(poll->canceled, true);
5222         if (!list_empty(&poll->wait.entry)) {
5223                 list_del_init(&poll->wait.entry);
5224                 do_complete = true;
5225         }
5226         spin_unlock(&poll->head->lock);
5227         hash_del(&req->hash_node);
5228         return do_complete;
5229 }
5230
5231 static bool io_poll_remove_one(struct io_kiocb *req)
5232 {
5233         bool do_complete;
5234
5235         io_poll_remove_double(req);
5236
5237         if (req->opcode == IORING_OP_POLL_ADD) {
5238                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &req->poll);
5239         } else {
5240                 struct async_poll *apoll = req->apoll;
5241
5242                 /* non-poll requests have submit ref still */
5243                 do_complete = __io_poll_remove_one(req, &apoll->poll);
5244                 if (do_complete) {
5245                         io_put_req(req);
5246                         kfree(apoll->double_poll);
5247                         kfree(apoll);
5248                 }
5249         }
5250
5251         if (do_complete) {
5252                 io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5253                 io_commit_cqring(req->ctx);
5254                 req_set_fail_links(req);
5255                 io_put_req_deferred(req, 1);
5256         }
5257
5258         return do_complete;
5259 }
5260
5261 /*
5262  * Returns true if we found and killed one or more poll requests
5263  */
5264 static bool io_poll_remove_all(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
5265                                struct files_struct *files)
5266 {
5267         struct hlist_node *tmp;
5268         struct io_kiocb *req;
5269         int posted = 0, i;
5270
5271         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5272         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
5273                 struct hlist_head *list;
5274
5275                 list = &ctx->cancel_hash[i];
5276                 hlist_for_each_entry_safe(req, tmp, list, hash_node) {
5277                         if (io_match_task(req, tsk, files))
5278                                 posted += io_poll_remove_one(req);
5279                 }
5280         }
5281         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5282
5283         if (posted)
5284                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5285
5286         return posted != 0;
5287 }
5288
5289 static int io_poll_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 sqe_addr)
5290 {
5291         struct hlist_head *list;
5292         struct io_kiocb *req;
5293
5294         list = &ctx->cancel_hash[hash_long(sqe_addr, ctx->cancel_hash_bits)];
5295         hlist_for_each_entry(req, list, hash_node) {
5296                 if (sqe_addr != req->user_data)
5297                         continue;
5298                 if (io_poll_remove_one(req))
5299                         return 0;
5300                 return -EALREADY;
5301         }
5302
5303         return -ENOENT;
5304 }
5305
5306 static int io_poll_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5307                                const struct io_uring_sqe *sqe)
5308 {
5309         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5310                 return -EINVAL;
5311         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index ||
5312             sqe->poll_events)
5313                 return -EINVAL;
5314
5315         req->poll_remove.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5316         return 0;
5317 }
5318
5319 /*
5320  * Find a running poll command that matches one specified in sqe->addr,
5321  * and remove it if found.
5322  */
5323 static int io_poll_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5324 {
5325         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5326         int ret;
5327
5328         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5329         ret = io_poll_cancel(ctx, req->poll_remove.addr);
5330         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5331
5332         if (ret < 0)
5333                 req_set_fail_links(req);
5334         io_req_complete(req, ret);
5335         return 0;
5336 }
5337
5338 static int io_poll_wake(struct wait_queue_entry *wait, unsigned mode, int sync,
5339                         void *key)
5340 {
5341         struct io_kiocb *req = wait->private;
5342         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5343
5344         return __io_async_wake(req, poll, key_to_poll(key), io_poll_task_func);
5345 }
5346
5347 static void io_poll_queue_proc(struct file *file, struct wait_queue_head *head,
5348                                struct poll_table_struct *p)
5349 {
5350         struct io_poll_table *pt = container_of(p, struct io_poll_table, pt);
5351
5352         __io_queue_proc(&pt->req->poll, pt, head, (struct io_poll_iocb **) &pt->req->async_data);
5353 }
5354
5355 static int io_poll_add_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5356 {
5357         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5358         u32 events;
5359
5360         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5361                 return -EINVAL;
5362         if (sqe->addr || sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->buf_index)
5363                 return -EINVAL;
5364
5365         events = READ_ONCE(sqe->poll32_events);
5366 #ifdef __BIG_ENDIAN
5367         events = swahw32(events);
5368 #endif
5369         poll->events = demangle_poll(events) | EPOLLERR | EPOLLHUP |
5370                        (events & EPOLLEXCLUSIVE);
5371         return 0;
5372 }
5373
5374 static int io_poll_add(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5375 {
5376         struct io_poll_iocb *poll = &req->poll;
5377         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5378         struct io_poll_table ipt;
5379         __poll_t mask;
5380
5381         ipt.pt._qproc = io_poll_queue_proc;
5382
5383         mask = __io_arm_poll_handler(req, &req->poll, &ipt, poll->events,
5384                                         io_poll_wake);
5385
5386         if (mask) { /* no async, we'd stolen it */
5387                 ipt.error = 0;
5388                 io_poll_complete(req, mask, 0);
5389         }
5390         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5391
5392         if (mask) {
5393                 io_cqring_ev_posted(ctx);
5394                 io_put_req(req);
5395         }
5396         return ipt.error;
5397 }
5398
5399 static enum hrtimer_restart io_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
5400 {
5401         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
5402                                                 struct io_timeout_data, timer);
5403         struct io_kiocb *req = data->req;
5404         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5405         unsigned long flags;
5406
5407         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5408         list_del_init(&req->timeout.list);
5409         atomic_set(&req->ctx->cq_timeouts,
5410                 atomic_read(&req->ctx->cq_timeouts) + 1);
5411
5412         io_cqring_fill_event(req, -ETIME);
5413         io_commit_cqring(ctx);
5414         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5415
5416         io_cqring_ev_posted(ctx);
5417         req_set_fail_links(req);
5418         io_put_req(req);
5419         return HRTIMER_NORESTART;
5420 }
5421
5422 static struct io_kiocb *io_timeout_extract(struct io_ring_ctx *ctx,
5423                                            __u64 user_data)
5424 {
5425         struct io_timeout_data *io;
5426         struct io_kiocb *req;
5427         int ret = -ENOENT;
5428
5429         list_for_each_entry(req, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
5430                 if (user_data == req->user_data) {
5431                         ret = 0;
5432                         break;
5433                 }
5434         }
5435
5436         if (ret == -ENOENT)
5437                 return ERR_PTR(ret);
5438
5439         io = req->async_data;
5440         ret = hrtimer_try_to_cancel(&io->timer);
5441         if (ret == -1)
5442                 return ERR_PTR(-EALREADY);
5443         list_del_init(&req->timeout.list);
5444         return req;
5445 }
5446
5447 static int io_timeout_cancel(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data)
5448 {
5449         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5450
5451         if (IS_ERR(req))
5452                 return PTR_ERR(req);
5453
5454         req_set_fail_links(req);
5455         io_cqring_fill_event(req, -ECANCELED);
5456         io_put_req_deferred(req, 1);
5457         return 0;
5458 }
5459
5460 static int io_timeout_update(struct io_ring_ctx *ctx, __u64 user_data,
5461                              struct timespec64 *ts, enum hrtimer_mode mode)
5462 {
5463         struct io_kiocb *req = io_timeout_extract(ctx, user_data);
5464         struct io_timeout_data *data;
5465
5466         if (IS_ERR(req))
5467                 return PTR_ERR(req);
5468
5469         req->timeout.off = 0; /* noseq */
5470         data = req->async_data;
5471         list_add_tail(&req->timeout.list, &ctx->timeout_list);
5472         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, mode);
5473         data->timer.function = io_timeout_fn;
5474         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(*ts), mode);
5475         return 0;
5476 }
5477
5478 static int io_timeout_remove_prep(struct io_kiocb *req,
5479                                   const struct io_uring_sqe *sqe)
5480 {
5481         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5482
5483         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5484                 return -EINVAL;
5485         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5486                 return -EINVAL;
5487         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len)
5488                 return -EINVAL;
5489
5490         tr->addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5491         tr->flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5492         if (tr->flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE) {
5493                 if (tr->flags & ~(IORING_TIMEOUT_UPDATE|IORING_TIMEOUT_ABS))
5494                         return -EINVAL;
5495                 if (get_timespec64(&tr->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr2)))
5496                         return -EFAULT;
5497         } else if (tr->flags) {
5498                 /* timeout removal doesn't support flags */
5499                 return -EINVAL;
5500         }
5501
5502         return 0;
5503 }
5504
5505 static inline enum hrtimer_mode io_translate_timeout_mode(unsigned int flags)
5506 {
5507         return (flags & IORING_TIMEOUT_ABS) ? HRTIMER_MODE_ABS
5508                                             : HRTIMER_MODE_REL;
5509 }
5510
5511 /*
5512  * Remove or update an existing timeout command
5513  */
5514 static int io_timeout_remove(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5515 {
5516         struct io_timeout_rem *tr = &req->timeout_rem;
5517         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5518         int ret;
5519
5520         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5521         if (!(req->timeout_rem.flags & IORING_TIMEOUT_UPDATE))
5522                 ret = io_timeout_cancel(ctx, tr->addr);
5523         else
5524                 ret = io_timeout_update(ctx, tr->addr, &tr->ts,
5525                                         io_translate_timeout_mode(tr->flags));
5526
5527         io_cqring_fill_event(req, ret);
5528         io_commit_cqring(ctx);
5529         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5530         io_cqring_ev_posted(ctx);
5531         if (ret < 0)
5532                 req_set_fail_links(req);
5533         io_put_req(req);
5534         return 0;
5535 }
5536
5537 static int io_timeout_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe,
5538                            bool is_timeout_link)
5539 {
5540         struct io_timeout_data *data;
5541         unsigned flags;
5542         u32 off = READ_ONCE(sqe->off);
5543
5544         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5545                 return -EINVAL;
5546         if (sqe->ioprio || sqe->buf_index || sqe->len != 1)
5547                 return -EINVAL;
5548         if (off && is_timeout_link)
5549                 return -EINVAL;
5550         flags = READ_ONCE(sqe->timeout_flags);
5551         if (flags & ~IORING_TIMEOUT_ABS)
5552                 return -EINVAL;
5553
5554         req->timeout.off = off;
5555
5556         if (!req->async_data && io_alloc_async_data(req))
5557                 return -ENOMEM;
5558
5559         data = req->async_data;
5560         data->req = req;
5561
5562         if (get_timespec64(&data->ts, u64_to_user_ptr(sqe->addr)))
5563                 return -EFAULT;
5564
5565         data->mode = io_translate_timeout_mode(flags);
5566         hrtimer_init(&data->timer, CLOCK_MONOTONIC, data->mode);
5567         if (is_timeout_link)
5568                 io_req_track_inflight(req);
5569         return 0;
5570 }
5571
5572 static int io_timeout(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5573 {
5574         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5575         struct io_timeout_data *data = req->async_data;
5576         struct list_head *entry;
5577         u32 tail, off = req->timeout.off;
5578
5579         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5580
5581         /*
5582          * sqe->off holds how many events that need to occur for this
5583          * timeout event to be satisfied. If it isn't set, then this is
5584          * a pure timeout request, sequence isn't used.
5585          */
5586         if (io_is_timeout_noseq(req)) {
5587                 entry = ctx->timeout_list.prev;
5588                 goto add;
5589         }
5590
5591         tail = ctx->cached_cq_tail - atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
5592         req->timeout.target_seq = tail + off;
5593
5594         /* Update the last seq here in case io_flush_timeouts() hasn't.
5595          * This is safe because ->completion_lock is held, and submissions
5596          * and completions are never mixed in the same ->completion_lock section.
5597          */
5598         ctx->cq_last_tm_flush = tail;
5599
5600         /*
5601          * Insertion sort, ensuring the first entry in the list is always
5602          * the one we need first.
5603          */
5604         list_for_each_prev(entry, &ctx->timeout_list) {
5605                 struct io_kiocb *nxt = list_entry(entry, struct io_kiocb,
5606                                                   timeout.list);
5607
5608                 if (io_is_timeout_noseq(nxt))
5609                         continue;
5610                 /* nxt.seq is behind @tail, otherwise would've been completed */
5611                 if (off >= nxt->timeout.target_seq - tail)
5612                         break;
5613         }
5614 add:
5615         list_add(&req->timeout.list, entry);
5616         data->timer.function = io_timeout_fn;
5617         hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts), data->mode);
5618         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5619         return 0;
5620 }
5621
5622 struct io_cancel_data {
5623         struct io_ring_ctx *ctx;
5624         u64 user_data;
5625 };
5626
5627 static bool io_cancel_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
5628 {
5629         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
5630         struct io_cancel_data *cd = data;
5631
5632         return req->ctx == cd->ctx && req->user_data == cd->user_data;
5633 }
5634
5635 static int io_async_cancel_one(struct io_uring_task *tctx, u64 user_data,
5636                                struct io_ring_ctx *ctx)
5637 {
5638         struct io_cancel_data data = { .ctx = ctx, .user_data = user_data, };
5639         enum io_wq_cancel cancel_ret;
5640         int ret = 0;
5641
5642         if (!tctx || !tctx->io_wq)
5643                 return -ENOENT;
5644
5645         cancel_ret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_cb, &data, false);
5646         switch (cancel_ret) {
5647         case IO_WQ_CANCEL_OK:
5648                 ret = 0;
5649                 break;
5650         case IO_WQ_CANCEL_RUNNING:
5651                 ret = -EALREADY;
5652                 break;
5653         case IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND:
5654                 ret = -ENOENT;
5655                 break;
5656         }
5657
5658         return ret;
5659 }
5660
5661 static void io_async_find_and_cancel(struct io_ring_ctx *ctx,
5662                                      struct io_kiocb *req, __u64 sqe_addr,
5663                                      int success_ret)
5664 {
5665         unsigned long flags;
5666         int ret;
5667
5668         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5669         if (ret != -ENOENT) {
5670                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5671                 goto done;
5672         }
5673
5674         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
5675         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5676         if (ret != -ENOENT)
5677                 goto done;
5678         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5679 done:
5680         if (!ret)
5681                 ret = success_ret;
5682         io_cqring_fill_event(req, ret);
5683         io_commit_cqring(ctx);
5684         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
5685         io_cqring_ev_posted(ctx);
5686
5687         if (ret < 0)
5688                 req_set_fail_links(req);
5689         io_put_req(req);
5690 }
5691
5692 static int io_async_cancel_prep(struct io_kiocb *req,
5693                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5694 {
5695         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL))
5696                 return -EINVAL;
5697         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5698                 return -EINVAL;
5699         if (sqe->ioprio || sqe->off || sqe->len || sqe->cancel_flags)
5700                 return -EINVAL;
5701
5702         req->cancel.addr = READ_ONCE(sqe->addr);
5703         return 0;
5704 }
5705
5706 static int io_async_cancel(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5707 {
5708         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5709         u64 sqe_addr = req->cancel.addr;
5710         struct io_tctx_node *node;
5711         int ret;
5712
5713         /* tasks should wait for their io-wq threads, so safe w/o sync */
5714         ret = io_async_cancel_one(req->task->io_uring, sqe_addr, ctx);
5715         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5716         if (ret != -ENOENT)
5717                 goto done;
5718         ret = io_timeout_cancel(ctx, sqe_addr);
5719         if (ret != -ENOENT)
5720                 goto done;
5721         ret = io_poll_cancel(ctx, sqe_addr);
5722         if (ret != -ENOENT)
5723                 goto done;
5724         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5725
5726         /* slow path, try all io-wq's */
5727         io_ring_submit_lock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5728         ret = -ENOENT;
5729         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
5730                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
5731
5732                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
5733                         continue;
5734                 ret = io_async_cancel_one(tctx, req->cancel.addr, ctx);
5735                 if (ret != -ENOENT)
5736                         break;
5737         }
5738         io_ring_submit_unlock(ctx, !(issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK));
5739
5740         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5741 done:
5742         io_cqring_fill_event(req, ret);
5743         io_commit_cqring(ctx);
5744         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5745         io_cqring_ev_posted(ctx);
5746
5747         if (ret < 0)
5748                 req_set_fail_links(req);
5749         io_put_req(req);
5750         return 0;
5751 }
5752
5753 static int io_rsrc_update_prep(struct io_kiocb *req,
5754                                 const struct io_uring_sqe *sqe)
5755 {
5756         if (unlikely(req->ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL))
5757                 return -EINVAL;
5758         if (unlikely(req->flags & (REQ_F_FIXED_FILE | REQ_F_BUFFER_SELECT)))
5759                 return -EINVAL;
5760         if (sqe->ioprio || sqe->rw_flags)
5761                 return -EINVAL;
5762
5763         req->rsrc_update.offset = READ_ONCE(sqe->off);
5764         req->rsrc_update.nr_args = READ_ONCE(sqe->len);
5765         if (!req->rsrc_update.nr_args)
5766                 return -EINVAL;
5767         req->rsrc_update.arg = READ_ONCE(sqe->addr);
5768         return 0;
5769 }
5770
5771 static int io_files_update(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
5772 {
5773         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5774         struct io_uring_rsrc_update up;
5775         int ret;
5776
5777         if (issue_flags & IO_URING_F_NONBLOCK)
5778                 return -EAGAIN;
5779
5780         up.offset = req->rsrc_update.offset;
5781         up.data = req->rsrc_update.arg;
5782
5783         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
5784         ret = __io_sqe_files_update(ctx, &up, req->rsrc_update.nr_args);
5785         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
5786
5787         if (ret < 0)
5788                 req_set_fail_links(req);
5789         __io_req_complete(req, issue_flags, ret, 0);
5790         return 0;
5791 }
5792
5793 static int io_req_prep(struct io_kiocb *req, const struct io_uring_sqe *sqe)
5794 {
5795         switch (req->opcode) {
5796         case IORING_OP_NOP:
5797                 return 0;
5798         case IORING_OP_READV:
5799         case IORING_OP_READ_FIXED:
5800         case IORING_OP_READ:
5801                 return io_read_prep(req, sqe);
5802         case IORING_OP_WRITEV:
5803         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5804         case IORING_OP_WRITE:
5805                 return io_write_prep(req, sqe);
5806         case IORING_OP_POLL_ADD:
5807                 return io_poll_add_prep(req, sqe);
5808         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
5809                 return io_poll_remove_prep(req, sqe);
5810         case IORING_OP_FSYNC:
5811                 return io_fsync_prep(req, sqe);
5812         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
5813                 return io_sfr_prep(req, sqe);
5814         case IORING_OP_SENDMSG:
5815         case IORING_OP_SEND:
5816                 return io_sendmsg_prep(req, sqe);
5817         case IORING_OP_RECVMSG:
5818         case IORING_OP_RECV:
5819                 return io_recvmsg_prep(req, sqe);
5820         case IORING_OP_CONNECT:
5821                 return io_connect_prep(req, sqe);
5822         case IORING_OP_TIMEOUT:
5823                 return io_timeout_prep(req, sqe, false);
5824         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
5825                 return io_timeout_remove_prep(req, sqe);
5826         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
5827                 return io_async_cancel_prep(req, sqe);
5828         case IORING_OP_LINK_TIMEOUT:
5829                 return io_timeout_prep(req, sqe, true);
5830         case IORING_OP_ACCEPT:
5831                 return io_accept_prep(req, sqe);
5832         case IORING_OP_FALLOCATE:
5833                 return io_fallocate_prep(req, sqe);
5834         case IORING_OP_OPENAT:
5835                 return io_openat_prep(req, sqe);
5836         case IORING_OP_CLOSE:
5837                 return io_close_prep(req, sqe);
5838         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
5839                 return io_rsrc_update_prep(req, sqe);
5840         case IORING_OP_STATX:
5841                 return io_statx_prep(req, sqe);
5842         case IORING_OP_FADVISE:
5843                 return io_fadvise_prep(req, sqe);
5844         case IORING_OP_MADVISE:
5845                 return io_madvise_prep(req, sqe);
5846         case IORING_OP_OPENAT2:
5847                 return io_openat2_prep(req, sqe);
5848         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
5849                 return io_epoll_ctl_prep(req, sqe);
5850         case IORING_OP_SPLICE:
5851                 return io_splice_prep(req, sqe);
5852         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
5853                 return io_provide_buffers_prep(req, sqe);
5854         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
5855                 return io_remove_buffers_prep(req, sqe);
5856         case IORING_OP_TEE:
5857                 return io_tee_prep(req, sqe);
5858         case IORING_OP_SHUTDOWN:
5859                 return io_shutdown_prep(req, sqe);
5860         case IORING_OP_RENAMEAT:
5861                 return io_renameat_prep(req, sqe);
5862         case IORING_OP_UNLINKAT:
5863                 return io_unlinkat_prep(req, sqe);
5864         }
5865
5866         printk_once(KERN_WARNING "io_uring: unhandled opcode %d\n",
5867                         req->opcode);
5868         return-EINVAL;
5869 }
5870
5871 static int io_req_prep_async(struct io_kiocb *req)
5872 {
5873         switch (req->opcode) {
5874         case IORING_OP_READV:
5875         case IORING_OP_READ_FIXED:
5876         case IORING_OP_READ:
5877                 return io_rw_prep_async(req, READ);
5878         case IORING_OP_WRITEV:
5879         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5880         case IORING_OP_WRITE:
5881                 return io_rw_prep_async(req, WRITE);
5882         case IORING_OP_SENDMSG:
5883         case IORING_OP_SEND:
5884                 return io_sendmsg_prep_async(req);
5885         case IORING_OP_RECVMSG:
5886         case IORING_OP_RECV:
5887                 return io_recvmsg_prep_async(req);
5888         case IORING_OP_CONNECT:
5889                 return io_connect_prep_async(req);
5890         }
5891         return 0;
5892 }
5893
5894 static int io_req_defer_prep(struct io_kiocb *req)
5895 {
5896         if (!io_op_defs[req->opcode].needs_async_data)
5897                 return 0;
5898         /* some opcodes init it during the inital prep */
5899         if (req->async_data)
5900                 return 0;
5901         if (__io_alloc_async_data(req))
5902                 return -EAGAIN;
5903         return io_req_prep_async(req);
5904 }
5905
5906 static u32 io_get_sequence(struct io_kiocb *req)
5907 {
5908         struct io_kiocb *pos;
5909         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5910         u32 total_submitted, nr_reqs = 0;
5911
5912         io_for_each_link(pos, req)
5913                 nr_reqs++;
5914
5915         total_submitted = ctx->cached_sq_head - ctx->cached_sq_dropped;
5916         return total_submitted - nr_reqs;
5917 }
5918
5919 static int io_req_defer(struct io_kiocb *req)
5920 {
5921         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
5922         struct io_defer_entry *de;
5923         int ret;
5924         u32 seq;
5925
5926         /* Still need defer if there is pending req in defer list. */
5927         if (likely(list_empty_careful(&ctx->defer_list) &&
5928                 !(req->flags & REQ_F_IO_DRAIN)))
5929                 return 0;
5930
5931         seq = io_get_sequence(req);
5932         /* Still a chance to pass the sequence check */
5933         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty_careful(&ctx->defer_list))
5934                 return 0;
5935
5936         ret = io_req_defer_prep(req);
5937         if (ret)
5938                 return ret;
5939         io_prep_async_link(req);
5940         de = kmalloc(sizeof(*de), GFP_KERNEL);
5941         if (!de)
5942                 return -ENOMEM;
5943
5944         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
5945         if (!req_need_defer(req, seq) && list_empty(&ctx->defer_list)) {
5946                 spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5947                 kfree(de);
5948                 io_queue_async_work(req);
5949                 return -EIOCBQUEUED;
5950         }
5951
5952         trace_io_uring_defer(ctx, req, req->user_data);
5953         de->req = req;
5954         de->seq = seq;
5955         list_add_tail(&de->list, &ctx->defer_list);
5956         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
5957         return -EIOCBQUEUED;
5958 }
5959
5960 static void __io_clean_op(struct io_kiocb *req)
5961 {
5962         if (req->flags & REQ_F_BUFFER_SELECTED) {
5963                 switch (req->opcode) {
5964                 case IORING_OP_READV:
5965                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5966                 case IORING_OP_READ:
5967                         kfree((void *)(unsigned long)req->rw.addr);
5968                         break;
5969                 case IORING_OP_RECVMSG:
5970                 case IORING_OP_RECV:
5971                         kfree(req->sr_msg.kbuf);
5972                         break;
5973                 }
5974                 req->flags &= ~REQ_F_BUFFER_SELECTED;
5975         }
5976
5977         if (req->flags & REQ_F_NEED_CLEANUP) {
5978                 switch (req->opcode) {
5979                 case IORING_OP_READV:
5980                 case IORING_OP_READ_FIXED:
5981                 case IORING_OP_READ:
5982                 case IORING_OP_WRITEV:
5983                 case IORING_OP_WRITE_FIXED:
5984                 case IORING_OP_WRITE: {
5985                         struct io_async_rw *io = req->async_data;
5986                         if (io->free_iovec)
5987                                 kfree(io->free_iovec);
5988                         break;
5989                         }
5990                 case IORING_OP_RECVMSG:
5991                 case IORING_OP_SENDMSG: {
5992                         struct io_async_msghdr *io = req->async_data;
5993
5994                         kfree(io->free_iov);
5995                         break;
5996                         }
5997                 case IORING_OP_SPLICE:
5998                 case IORING_OP_TEE:
5999                         io_put_file(req, req->splice.file_in,
6000                                     (req->splice.flags & SPLICE_F_FD_IN_FIXED));
6001                         break;
6002                 case IORING_OP_OPENAT:
6003                 case IORING_OP_OPENAT2:
6004                         if (req->open.filename)
6005                                 putname(req->open.filename);
6006                         break;
6007                 case IORING_OP_RENAMEAT:
6008                         putname(req->rename.oldpath);
6009                         putname(req->rename.newpath);
6010                         break;
6011                 case IORING_OP_UNLINKAT:
6012                         putname(req->unlink.filename);
6013                         break;
6014                 }
6015                 req->flags &= ~REQ_F_NEED_CLEANUP;
6016         }
6017 }
6018
6019 static int io_issue_sqe(struct io_kiocb *req, unsigned int issue_flags)
6020 {
6021         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6022         const struct cred *creds = NULL;
6023         int ret;
6024
6025         if (req->work.creds && req->work.creds != current_cred())
6026                 creds = override_creds(req->work.creds);
6027
6028         switch (req->opcode) {
6029         case IORING_OP_NOP:
6030                 ret = io_nop(req, issue_flags);
6031                 break;
6032         case IORING_OP_READV:
6033         case IORING_OP_READ_FIXED:
6034         case IORING_OP_READ:
6035                 ret = io_read(req, issue_flags);
6036                 break;
6037         case IORING_OP_WRITEV:
6038         case IORING_OP_WRITE_FIXED:
6039         case IORING_OP_WRITE:
6040                 ret = io_write(req, issue_flags);
6041                 break;
6042         case IORING_OP_FSYNC:
6043                 ret = io_fsync(req, issue_flags);
6044                 break;
6045         case IORING_OP_POLL_ADD:
6046                 ret = io_poll_add(req, issue_flags);
6047                 break;
6048         case IORING_OP_POLL_REMOVE:
6049                 ret = io_poll_remove(req, issue_flags);
6050                 break;
6051         case IORING_OP_SYNC_FILE_RANGE:
6052                 ret = io_sync_file_range(req, issue_flags);
6053                 break;
6054         case IORING_OP_SENDMSG:
6055                 ret = io_sendmsg(req, issue_flags);
6056                 break;
6057         case IORING_OP_SEND:
6058                 ret = io_send(req, issue_flags);
6059                 break;
6060         case IORING_OP_RECVMSG:
6061                 ret = io_recvmsg(req, issue_flags);
6062                 break;
6063         case IORING_OP_RECV:
6064                 ret = io_recv(req, issue_flags);
6065                 break;
6066         case IORING_OP_TIMEOUT:
6067                 ret = io_timeout(req, issue_flags);
6068                 break;
6069         case IORING_OP_TIMEOUT_REMOVE:
6070                 ret = io_timeout_remove(req, issue_flags);
6071                 break;
6072         case IORING_OP_ACCEPT:
6073                 ret = io_accept(req, issue_flags);
6074                 break;
6075         case IORING_OP_CONNECT:
6076                 ret = io_connect(req, issue_flags);
6077                 break;
6078         case IORING_OP_ASYNC_CANCEL:
6079                 ret = io_async_cancel(req, issue_flags);
6080                 break;
6081         case IORING_OP_FALLOCATE:
6082                 ret = io_fallocate(req, issue_flags);
6083                 break;
6084         case IORING_OP_OPENAT:
6085                 ret = io_openat(req, issue_flags);
6086                 break;
6087         case IORING_OP_CLOSE:
6088                 ret = io_close(req, issue_flags);
6089                 break;
6090         case IORING_OP_FILES_UPDATE:
6091                 ret = io_files_update(req, issue_flags);
6092                 break;
6093         case IORING_OP_STATX:
6094                 ret = io_statx(req, issue_flags);
6095                 break;
6096         case IORING_OP_FADVISE:
6097                 ret = io_fadvise(req, issue_flags);
6098                 break;
6099         case IORING_OP_MADVISE:
6100                 ret = io_madvise(req, issue_flags);
6101                 break;
6102         case IORING_OP_OPENAT2:
6103                 ret = io_openat2(req, issue_flags);
6104                 break;
6105         case IORING_OP_EPOLL_CTL:
6106                 ret = io_epoll_ctl(req, issue_flags);
6107                 break;
6108         case IORING_OP_SPLICE:
6109                 ret = io_splice(req, issue_flags);
6110                 break;
6111         case IORING_OP_PROVIDE_BUFFERS:
6112                 ret = io_provide_buffers(req, issue_flags);
6113                 break;
6114         case IORING_OP_REMOVE_BUFFERS:
6115                 ret = io_remove_buffers(req, issue_flags);
6116                 break;
6117         case IORING_OP_TEE:
6118                 ret = io_tee(req, issue_flags);
6119                 break;
6120         case IORING_OP_SHUTDOWN:
6121                 ret = io_shutdown(req, issue_flags);
6122                 break;
6123         case IORING_OP_RENAMEAT:
6124                 ret = io_renameat(req, issue_flags);
6125                 break;
6126         case IORING_OP_UNLINKAT:
6127                 ret = io_unlinkat(req, issue_flags);
6128                 break;
6129         default:
6130                 ret = -EINVAL;
6131                 break;
6132         }
6133
6134         if (creds)
6135                 revert_creds(creds);
6136
6137         if (ret)
6138                 return ret;
6139
6140         /* If the op doesn't have a file, we're not polling for it */
6141         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) && req->file) {
6142                 const bool in_async = io_wq_current_is_worker();
6143
6144                 /* workqueue context doesn't hold uring_lock, grab it now */
6145                 if (in_async)
6146                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6147
6148                 io_iopoll_req_issued(req, in_async);
6149
6150                 if (in_async)
6151                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6152         }
6153
6154         return 0;
6155 }
6156
6157 static void io_wq_submit_work(struct io_wq_work *work)
6158 {
6159         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
6160         struct io_kiocb *timeout;
6161         int ret = 0;
6162
6163         timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6164         if (timeout)
6165                 io_queue_linked_timeout(timeout);
6166
6167         if (work->flags & IO_WQ_WORK_CANCEL)
6168                 ret = -ECANCELED;
6169
6170         if (!ret) {
6171                 req->flags &= ~REQ_F_REISSUE;
6172                 do {
6173                         ret = io_issue_sqe(req, 0);
6174                         /*
6175                          * We can get EAGAIN for polled IO even though we're
6176                          * forcing a sync submission from here, since we can't
6177                          * wait for request slots on the block side.
6178                          */
6179                         if (ret != -EAGAIN)
6180                                 break;
6181                         cond_resched();
6182                 } while (1);
6183         }
6184
6185         /* avoid locking problems by failing it from a clean context */
6186         if (ret) {
6187                 /* io-wq is going to take one down */
6188                 refcount_inc(&req->refs);
6189                 io_req_task_queue_fail(req, ret);
6190         }
6191 }
6192
6193 static inline struct file *io_file_from_index(struct io_ring_ctx *ctx,
6194                                               int index)
6195 {
6196         struct fixed_rsrc_table *table;
6197
6198         table = &ctx->file_data->table[index >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
6199         return table->files[index & IORING_FILE_TABLE_MASK];
6200 }
6201
6202 static struct file *io_file_get(struct io_submit_state *state,
6203                                 struct io_kiocb *req, int fd, bool fixed)
6204 {
6205         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6206         struct file *file;
6207
6208         if (fixed) {
6209                 if (unlikely((unsigned int)fd >= ctx->nr_user_files))
6210                         return NULL;
6211                 fd = array_index_nospec(fd, ctx->nr_user_files);
6212                 file = io_file_from_index(ctx, fd);
6213                 io_set_resource_node(req);
6214         } else {
6215                 trace_io_uring_file_get(ctx, fd);
6216                 file = __io_file_get(state, fd);
6217         }
6218
6219         if (file && unlikely(file->f_op == &io_uring_fops))
6220                 io_req_track_inflight(req);
6221         return file;
6222 }
6223
6224 static enum hrtimer_restart io_link_timeout_fn(struct hrtimer *timer)
6225 {
6226         struct io_timeout_data *data = container_of(timer,
6227                                                 struct io_timeout_data, timer);
6228         struct io_kiocb *prev, *req = data->req;
6229         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6230         unsigned long flags;
6231
6232         spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
6233         prev = req->timeout.head;
6234         req->timeout.head = NULL;
6235
6236         /*
6237          * We don't expect the list to be empty, that will only happen if we
6238          * race with the completion of the linked work.
6239          */
6240         if (prev && refcount_inc_not_zero(&prev->refs))
6241                 io_remove_next_linked(prev);
6242         else
6243                 prev = NULL;
6244         spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
6245
6246         if (prev) {
6247                 io_async_find_and_cancel(ctx, req, prev->user_data, -ETIME);
6248                 io_put_req_deferred(prev, 1);
6249         } else {
6250                 io_req_complete_post(req, -ETIME, 0);
6251                 io_put_req_deferred(req, 1);
6252         }
6253         return HRTIMER_NORESTART;
6254 }
6255
6256 static void __io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6257 {
6258         /*
6259          * If the back reference is NULL, then our linked request finished
6260          * before we got a chance to setup the timer
6261          */
6262         if (req->timeout.head) {
6263                 struct io_timeout_data *data = req->async_data;
6264
6265                 data->timer.function = io_link_timeout_fn;
6266                 hrtimer_start(&data->timer, timespec64_to_ktime(data->ts),
6267                                 data->mode);
6268         }
6269 }
6270
6271 static void io_queue_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6272 {
6273         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6274
6275         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6276         __io_queue_linked_timeout(req);
6277         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6278
6279         /* drop submission reference */
6280         io_put_req(req);
6281 }
6282
6283 static struct io_kiocb *io_prep_linked_timeout(struct io_kiocb *req)
6284 {
6285         struct io_kiocb *nxt = req->link;
6286
6287         if (!nxt || (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT) ||
6288             nxt->opcode != IORING_OP_LINK_TIMEOUT)
6289                 return NULL;
6290
6291         nxt->timeout.head = req;
6292         nxt->flags |= REQ_F_LTIMEOUT_ACTIVE;
6293         req->flags |= REQ_F_LINK_TIMEOUT;
6294         return nxt;
6295 }
6296
6297 static void __io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6298 {
6299         struct io_kiocb *linked_timeout = io_prep_linked_timeout(req);
6300         int ret;
6301
6302         ret = io_issue_sqe(req, IO_URING_F_NONBLOCK|IO_URING_F_COMPLETE_DEFER);
6303
6304         /*
6305          * We async punt it if the file wasn't marked NOWAIT, or if the file
6306          * doesn't support non-blocking read/write attempts
6307          */
6308         if (ret == -EAGAIN && !(req->flags & REQ_F_NOWAIT)) {
6309                 if (!io_arm_poll_handler(req)) {
6310                         /*
6311                          * Queued up for async execution, worker will release
6312                          * submit reference when the iocb is actually submitted.
6313                          */
6314                         io_queue_async_work(req);
6315                 }
6316         } else if (likely(!ret)) {
6317                 /* drop submission reference */
6318                 if (req->flags & REQ_F_COMPLETE_INLINE) {
6319                         struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
6320                         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
6321
6322                         cs->reqs[cs->nr++] = req;
6323                         if (cs->nr == ARRAY_SIZE(cs->reqs))
6324                                 io_submit_flush_completions(cs, ctx);
6325                 } else {
6326                         io_put_req(req);
6327                 }
6328         } else {
6329                 req_set_fail_links(req);
6330                 io_put_req(req);
6331                 io_req_complete(req, ret);
6332         }
6333         if (linked_timeout)
6334                 io_queue_linked_timeout(linked_timeout);
6335 }
6336
6337 static void io_queue_sqe(struct io_kiocb *req)
6338 {
6339         int ret;
6340
6341         ret = io_req_defer(req);
6342         if (ret) {
6343                 if (ret != -EIOCBQUEUED) {
6344 fail_req:
6345                         req_set_fail_links(req);
6346                         io_put_req(req);
6347                         io_req_complete(req, ret);
6348                 }
6349         } else if (req->flags & REQ_F_FORCE_ASYNC) {
6350                 ret = io_req_defer_prep(req);
6351                 if (unlikely(ret))
6352                         goto fail_req;
6353                 io_queue_async_work(req);
6354         } else {
6355                 __io_queue_sqe(req);
6356         }
6357 }
6358
6359 /*
6360  * Check SQE restrictions (opcode and flags).
6361  *
6362  * Returns 'true' if SQE is allowed, 'false' otherwise.
6363  */
6364 static inline bool io_check_restriction(struct io_ring_ctx *ctx,
6365                                         struct io_kiocb *req,
6366                                         unsigned int sqe_flags)
6367 {
6368         if (!ctx->restricted)
6369                 return true;
6370
6371         if (!test_bit(req->opcode, ctx->restrictions.sqe_op))
6372                 return false;
6373
6374         if ((sqe_flags & ctx->restrictions.sqe_flags_required) !=
6375             ctx->restrictions.sqe_flags_required)
6376                 return false;
6377
6378         if (sqe_flags & ~(ctx->restrictions.sqe_flags_allowed |
6379                           ctx->restrictions.sqe_flags_required))
6380                 return false;
6381
6382         return true;
6383 }
6384
6385 static int io_init_req(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6386                        const struct io_uring_sqe *sqe)
6387 {
6388         struct io_submit_state *state;
6389         unsigned int sqe_flags;
6390         int personality, ret = 0;
6391
6392         req->opcode = READ_ONCE(sqe->opcode);
6393         /* same numerical values with corresponding REQ_F_*, safe to copy */
6394         req->flags = sqe_flags = READ_ONCE(sqe->flags);
6395         req->user_data = READ_ONCE(sqe->user_data);
6396         req->async_data = NULL;
6397         req->file = NULL;
6398         req->ctx = ctx;
6399         req->link = NULL;
6400         req->fixed_rsrc_refs = NULL;
6401         /* one is dropped after submission, the other at completion */
6402         refcount_set(&req->refs, 2);
6403         req->task = current;
6404         req->result = 0;
6405         req->work.list.next = NULL;
6406         req->work.creds = NULL;
6407         req->work.flags = 0;
6408
6409         /* enforce forwards compatibility on users */
6410         if (unlikely(sqe_flags & ~SQE_VALID_FLAGS)) {
6411                 req->flags = 0;
6412                 return -EINVAL;
6413         }
6414
6415         if (unlikely(req->opcode >= IORING_OP_LAST))
6416                 return -EINVAL;
6417
6418         if (unlikely(!io_check_restriction(ctx, req, sqe_flags)))
6419                 return -EACCES;
6420
6421         if ((sqe_flags & IOSQE_BUFFER_SELECT) &&
6422             !io_op_defs[req->opcode].buffer_select)
6423                 return -EOPNOTSUPP;
6424
6425         personality = READ_ONCE(sqe->personality);
6426         if (personality) {
6427                 req->work.creds = xa_load(&ctx->personalities, personality);
6428                 if (!req->work.creds)
6429                         return -EINVAL;
6430                 get_cred(req->work.creds);
6431         }
6432         state = &ctx->submit_state;
6433
6434         /*
6435          * Plug now if we have more than 1 IO left after this, and the target
6436          * is potentially a read/write to block based storage.
6437          */
6438         if (!state->plug_started && state->ios_left > 1 &&
6439             io_op_defs[req->opcode].plug) {
6440                 blk_start_plug(&state->plug);
6441                 state->plug_started = true;
6442         }
6443
6444         if (io_op_defs[req->opcode].needs_file) {
6445                 bool fixed = req->flags & REQ_F_FIXED_FILE;
6446
6447                 req->file = io_file_get(state, req, READ_ONCE(sqe->fd), fixed);
6448                 if (unlikely(!req->file))
6449                         ret = -EBADF;
6450         }
6451
6452         state->ios_left--;
6453         return ret;
6454 }
6455
6456 static int io_submit_sqe(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_kiocb *req,
6457                          const struct io_uring_sqe *sqe)
6458 {
6459         struct io_submit_link *link = &ctx->submit_state.link;
6460         int ret;
6461
6462         ret = io_init_req(ctx, req, sqe);
6463         if (unlikely(ret)) {
6464 fail_req:
6465                 if (link->head) {
6466                         /* fail even hard links since we don't submit */
6467                         link->head->flags |= REQ_F_FAIL_LINK;
6468                         io_put_req(link->head);
6469                         io_req_complete(link->head, -ECANCELED);
6470                         link->head = NULL;
6471                 }
6472                 io_put_req(req);
6473                 io_req_complete(req, ret);
6474                 return ret;
6475         }
6476         ret = io_req_prep(req, sqe);
6477         if (unlikely(ret))
6478                 goto fail_req;
6479
6480         /* don't need @sqe from now on */
6481         trace_io_uring_submit_sqe(ctx, req->opcode, req->user_data,
6482                                 true, ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL);
6483
6484         /*
6485          * If we already have a head request, queue this one for async
6486          * submittal once the head completes. If we don't have a head but
6487          * IOSQE_IO_LINK is set in the sqe, start a new head. This one will be
6488          * submitted sync once the chain is complete. If none of those
6489          * conditions are true (normal request), then just queue it.
6490          */
6491         if (link->head) {
6492                 struct io_kiocb *head = link->head;
6493
6494                 /*
6495                  * Taking sequential execution of a link, draining both sides
6496                  * of the link also fullfils IOSQE_IO_DRAIN semantics for all
6497                  * requests in the link. So, it drains the head and the
6498                  * next after the link request. The last one is done via
6499                  * drain_next flag to persist the effect across calls.
6500                  */
6501                 if (req->flags & REQ_F_IO_DRAIN) {
6502                         head->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6503                         ctx->drain_next = 1;
6504                 }
6505                 ret = io_req_defer_prep(req);
6506                 if (unlikely(ret))
6507                         goto fail_req;
6508                 trace_io_uring_link(ctx, req, head);
6509                 link->last->link = req;
6510                 link->last = req;
6511
6512                 /* last request of a link, enqueue the link */
6513                 if (!(req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK))) {
6514                         io_queue_sqe(head);
6515                         link->head = NULL;
6516                 }
6517         } else {
6518                 if (unlikely(ctx->drain_next)) {
6519                         req->flags |= REQ_F_IO_DRAIN;
6520                         ctx->drain_next = 0;
6521                 }
6522                 if (req->flags & (REQ_F_LINK | REQ_F_HARDLINK)) {
6523                         link->head = req;
6524                         link->last = req;
6525                 } else {
6526                         io_queue_sqe(req);
6527                 }
6528         }
6529
6530         return 0;
6531 }
6532
6533 /*
6534  * Batched submission is done, ensure local IO is flushed out.
6535  */
6536 static void io_submit_state_end(struct io_submit_state *state,
6537                                 struct io_ring_ctx *ctx)
6538 {
6539         if (state->link.head)
6540                 io_queue_sqe(state->link.head);
6541         if (state->comp.nr)
6542                 io_submit_flush_completions(&state->comp, ctx);
6543         if (state->plug_started)
6544                 blk_finish_plug(&state->plug);
6545         io_state_file_put(state);
6546 }
6547
6548 /*
6549  * Start submission side cache.
6550  */
6551 static void io_submit_state_start(struct io_submit_state *state,
6552                                   unsigned int max_ios)
6553 {
6554         state->plug_started = false;
6555         state->ios_left = max_ios;
6556         /* set only head, no need to init link_last in advance */
6557         state->link.head = NULL;
6558 }
6559
6560 static void io_commit_sqring(struct io_ring_ctx *ctx)
6561 {
6562         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6563
6564         /*
6565          * Ensure any loads from the SQEs are done at this point,
6566          * since once we write the new head, the application could
6567          * write new data to them.
6568          */
6569         smp_store_release(&rings->sq.head, ctx->cached_sq_head);
6570 }
6571
6572 /*
6573  * Fetch an sqe, if one is available. Note that sqe_ptr will point to memory
6574  * that is mapped by userspace. This means that care needs to be taken to
6575  * ensure that reads are stable, as we cannot rely on userspace always
6576  * being a good citizen. If members of the sqe are validated and then later
6577  * used, it's important that those reads are done through READ_ONCE() to
6578  * prevent a re-load down the line.
6579  */
6580 static const struct io_uring_sqe *io_get_sqe(struct io_ring_ctx *ctx)
6581 {
6582         u32 *sq_array = ctx->sq_array;
6583         unsigned head;
6584
6585         /*
6586          * The cached sq head (or cq tail) serves two purposes:
6587          *
6588          * 1) allows us to batch the cost of updating the user visible
6589          *    head updates.
6590          * 2) allows the kernel side to track the head on its own, even
6591          *    though the application is the one updating it.
6592          */
6593         head = READ_ONCE(sq_array[ctx->cached_sq_head++ & ctx->sq_mask]);
6594         if (likely(head < ctx->sq_entries))
6595                 return &ctx->sq_sqes[head];
6596
6597         /* drop invalid entries */
6598         ctx->cached_sq_dropped++;
6599         WRITE_ONCE(ctx->rings->sq_dropped, ctx->cached_sq_dropped);
6600         return NULL;
6601 }
6602
6603 static int io_submit_sqes(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr)
6604 {
6605         int submitted = 0;
6606
6607         /* if we have a backlog and couldn't flush it all, return BUSY */
6608         if (test_bit(0, &ctx->sq_check_overflow)) {
6609                 if (!__io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL))
6610                         return -EBUSY;
6611         }
6612
6613         /* make sure SQ entry isn't read before tail */
6614         nr = min3(nr, ctx->sq_entries, io_sqring_entries(ctx));
6615
6616         if (!percpu_ref_tryget_many(&ctx->refs, nr))
6617                 return -EAGAIN;
6618
6619         percpu_counter_add(&current->io_uring->inflight, nr);
6620         refcount_add(nr, &current->usage);
6621         io_submit_state_start(&ctx->submit_state, nr);
6622
6623         while (submitted < nr) {
6624                 const struct io_uring_sqe *sqe;
6625                 struct io_kiocb *req;
6626
6627                 req = io_alloc_req(ctx);
6628                 if (unlikely(!req)) {
6629                         if (!submitted)
6630                                 submitted = -EAGAIN;
6631                         break;
6632                 }
6633                 sqe = io_get_sqe(ctx);
6634                 if (unlikely(!sqe)) {
6635                         kmem_cache_free(req_cachep, req);
6636                         break;
6637                 }
6638                 /* will complete beyond this point, count as submitted */
6639                 submitted++;
6640                 if (io_submit_sqe(ctx, req, sqe))
6641                         break;
6642         }
6643
6644         if (unlikely(submitted != nr)) {
6645                 int ref_used = (submitted == -EAGAIN) ? 0 : submitted;
6646                 struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
6647                 int unused = nr - ref_used;
6648
6649                 percpu_ref_put_many(&ctx->refs, unused);
6650                 percpu_counter_sub(&tctx->inflight, unused);
6651                 put_task_struct_many(current, unused);
6652         }
6653
6654         io_submit_state_end(&ctx->submit_state, ctx);
6655          /* Commit SQ ring head once we've consumed and submitted all SQEs */
6656         io_commit_sqring(ctx);
6657
6658         return submitted;
6659 }
6660
6661 static inline void io_ring_set_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6662 {
6663         /* Tell userspace we may need a wakeup call */
6664         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6665         ctx->rings->sq_flags |= IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6666         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6667 }
6668
6669 static inline void io_ring_clear_wakeup_flag(struct io_ring_ctx *ctx)
6670 {
6671         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
6672         ctx->rings->sq_flags &= ~IORING_SQ_NEED_WAKEUP;
6673         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
6674 }
6675
6676 static int __io_sq_thread(struct io_ring_ctx *ctx, bool cap_entries)
6677 {
6678         unsigned int to_submit;
6679         int ret = 0;
6680
6681         to_submit = io_sqring_entries(ctx);
6682         /* if we're handling multiple rings, cap submit size for fairness */
6683         if (cap_entries && to_submit > 8)
6684                 to_submit = 8;
6685
6686         if (!list_empty(&ctx->iopoll_list) || to_submit) {
6687                 unsigned nr_events = 0;
6688
6689                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
6690                 if (!list_empty(&ctx->iopoll_list))
6691                         io_do_iopoll(ctx, &nr_events, 0);
6692
6693                 if (to_submit && likely(!percpu_ref_is_dying(&ctx->refs)) &&
6694                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
6695                         ret = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
6696                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
6697         }
6698
6699         if (!io_sqring_full(ctx) && wq_has_sleeper(&ctx->sqo_sq_wait))
6700                 wake_up(&ctx->sqo_sq_wait);
6701
6702         return ret;
6703 }
6704
6705 static void io_sqd_update_thread_idle(struct io_sq_data *sqd)
6706 {
6707         struct io_ring_ctx *ctx;
6708         unsigned sq_thread_idle = 0;
6709
6710         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6711                 if (sq_thread_idle < ctx->sq_thread_idle)
6712                         sq_thread_idle = ctx->sq_thread_idle;
6713         }
6714
6715         sqd->sq_thread_idle = sq_thread_idle;
6716 }
6717
6718 static int io_sq_thread(void *data)
6719 {
6720         struct io_sq_data *sqd = data;
6721         struct io_ring_ctx *ctx;
6722         unsigned long timeout = 0;
6723         char buf[TASK_COMM_LEN];
6724         DEFINE_WAIT(wait);
6725
6726         snprintf(buf, sizeof(buf), "iou-sqp-%d", sqd->task_pid);
6727         set_task_comm(current, buf);
6728         current->pf_io_worker = NULL;
6729
6730         if (sqd->sq_cpu != -1)
6731                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpumask_of(sqd->sq_cpu));
6732         else
6733                 set_cpus_allowed_ptr(current, cpu_online_mask);
6734         current->flags |= PF_NO_SETAFFINITY;
6735
6736         mutex_lock(&sqd->lock);
6737         while (!test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state)) {
6738                 int ret;
6739                 bool cap_entries, sqt_spin, needs_sched;
6740
6741                 if (test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state) ||
6742                     signal_pending(current)) {
6743                         bool did_sig = false;
6744
6745                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6746                         if (signal_pending(current)) {
6747                                 struct ksignal ksig;
6748
6749                                 did_sig = get_signal(&ksig);
6750                         }
6751                         cond_resched();
6752                         mutex_lock(&sqd->lock);
6753                         if (did_sig)
6754                                 break;
6755                         io_run_task_work();
6756                         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6757                         timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6758                         continue;
6759                 }
6760                 sqt_spin = false;
6761                 cap_entries = !list_is_singular(&sqd->ctx_list);
6762                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6763                         const struct cred *creds = NULL;
6764
6765                         if (ctx->sq_creds != current_cred())
6766                                 creds = override_creds(ctx->sq_creds);
6767                         ret = __io_sq_thread(ctx, cap_entries);
6768                         if (creds)
6769                                 revert_creds(creds);
6770                         if (!sqt_spin && (ret > 0 || !list_empty(&ctx->iopoll_list)))
6771                                 sqt_spin = true;
6772                 }
6773
6774                 if (sqt_spin || !time_after(jiffies, timeout)) {
6775                         io_run_task_work();
6776                         cond_resched();
6777                         if (sqt_spin)
6778                                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6779                         continue;
6780                 }
6781
6782                 needs_sched = true;
6783                 prepare_to_wait(&sqd->wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
6784                 list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list) {
6785                         if ((ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL) &&
6786                             !list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
6787                                 needs_sched = false;
6788                                 break;
6789                         }
6790                         if (io_sqring_entries(ctx)) {
6791                                 needs_sched = false;
6792                                 break;
6793                         }
6794                 }
6795
6796                 if (needs_sched && !test_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state)) {
6797                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6798                                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6799
6800                         mutex_unlock(&sqd->lock);
6801                         schedule();
6802                         mutex_lock(&sqd->lock);
6803                         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6804                                 io_ring_clear_wakeup_flag(ctx);
6805                 }
6806
6807                 finish_wait(&sqd->wait, &wait);
6808                 io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6809                 timeout = jiffies + sqd->sq_thread_idle;
6810         }
6811
6812         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6813                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
6814         sqd->thread = NULL;
6815         list_for_each_entry(ctx, &sqd->ctx_list, sqd_list)
6816                 io_ring_set_wakeup_flag(ctx);
6817         mutex_unlock(&sqd->lock);
6818
6819         io_run_task_work();
6820         io_run_task_work_head(&sqd->park_task_work);
6821         complete(&sqd->exited);
6822         do_exit(0);
6823 }
6824
6825 struct io_wait_queue {
6826         struct wait_queue_entry wq;
6827         struct io_ring_ctx *ctx;
6828         unsigned to_wait;
6829         unsigned nr_timeouts;
6830 };
6831
6832 static inline bool io_should_wake(struct io_wait_queue *iowq)
6833 {
6834         struct io_ring_ctx *ctx = iowq->ctx;
6835
6836         /*
6837          * Wake up if we have enough events, or if a timeout occurred since we
6838          * started waiting. For timeouts, we always want to return to userspace,
6839          * regardless of event count.
6840          */
6841         return io_cqring_events(ctx) >= iowq->to_wait ||
6842                         atomic_read(&ctx->cq_timeouts) != iowq->nr_timeouts;
6843 }
6844
6845 static int io_wake_function(struct wait_queue_entry *curr, unsigned int mode,
6846                             int wake_flags, void *key)
6847 {
6848         struct io_wait_queue *iowq = container_of(curr, struct io_wait_queue,
6849                                                         wq);
6850
6851         /*
6852          * Cannot safely flush overflowed CQEs from here, ensure we wake up
6853          * the task, and the next invocation will do it.
6854          */
6855         if (io_should_wake(iowq) || test_bit(0, &iowq->ctx->cq_check_overflow))
6856                 return autoremove_wake_function(curr, mode, wake_flags, key);
6857         return -1;
6858 }
6859
6860 static int io_run_task_work_sig(void)
6861 {
6862         if (io_run_task_work())
6863                 return 1;
6864         if (!signal_pending(current))
6865                 return 0;
6866         if (test_thread_flag(TIF_NOTIFY_SIGNAL))
6867                 return -ERESTARTSYS;
6868         return -EINTR;
6869 }
6870
6871 /* when returns >0, the caller should retry */
6872 static inline int io_cqring_wait_schedule(struct io_ring_ctx *ctx,
6873                                           struct io_wait_queue *iowq,
6874                                           signed long *timeout)
6875 {
6876         int ret;
6877
6878         /* make sure we run task_work before checking for signals */
6879         ret = io_run_task_work_sig();
6880         if (ret || io_should_wake(iowq))
6881                 return ret;
6882         /* let the caller flush overflows, retry */
6883         if (test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
6884                 return 1;
6885
6886         *timeout = schedule_timeout(*timeout);
6887         return !*timeout ? -ETIME : 1;
6888 }
6889
6890 /*
6891  * Wait until events become available, if we don't already have some. The
6892  * application must reap them itself, as they reside on the shared cq ring.
6893  */
6894 static int io_cqring_wait(struct io_ring_ctx *ctx, int min_events,
6895                           const sigset_t __user *sig, size_t sigsz,
6896                           struct __kernel_timespec __user *uts)
6897 {
6898         struct io_wait_queue iowq = {
6899                 .wq = {
6900                         .private        = current,
6901                         .func           = io_wake_function,
6902                         .entry          = LIST_HEAD_INIT(iowq.wq.entry),
6903                 },
6904                 .ctx            = ctx,
6905                 .to_wait        = min_events,
6906         };
6907         struct io_rings *rings = ctx->rings;
6908         signed long timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;
6909         int ret;
6910
6911         do {
6912                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
6913                 if (io_cqring_events(ctx) >= min_events)
6914                         return 0;
6915                 if (!io_run_task_work())
6916                         break;
6917         } while (1);
6918
6919         if (sig) {
6920 #ifdef CONFIG_COMPAT
6921                 if (in_compat_syscall())
6922                         ret = set_compat_user_sigmask((const compat_sigset_t __user *)sig,
6923                                                       sigsz);
6924                 else
6925 #endif
6926                         ret = set_user_sigmask(sig, sigsz);
6927
6928                 if (ret)
6929                         return ret;
6930         }
6931
6932         if (uts) {
6933                 struct timespec64 ts;
6934
6935                 if (get_timespec64(&ts, uts))
6936                         return -EFAULT;
6937                 timeout = timespec64_to_jiffies(&ts);
6938         }
6939
6940         iowq.nr_timeouts = atomic_read(&ctx->cq_timeouts);
6941         trace_io_uring_cqring_wait(ctx, min_events);
6942         do {
6943                 /* if we can't even flush overflow, don't wait for more */
6944                 if (!io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL)) {
6945                         ret = -EBUSY;
6946                         break;
6947                 }
6948                 prepare_to_wait_exclusive(&ctx->wait, &iowq.wq,
6949                                                 TASK_INTERRUPTIBLE);
6950                 ret = io_cqring_wait_schedule(ctx, &iowq, &timeout);
6951                 finish_wait(&ctx->wait, &iowq.wq);
6952                 cond_resched();
6953         } while (ret > 0);
6954
6955         restore_saved_sigmask_unless(ret == -EINTR);
6956
6957         return READ_ONCE(rings->cq.head) == READ_ONCE(rings->cq.tail) ? ret : 0;
6958 }
6959
6960 static void __io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
6961 {
6962 #if defined(CONFIG_UNIX)
6963         if (ctx->ring_sock) {
6964                 struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
6965                 struct sk_buff *skb;
6966
6967                 while ((skb = skb_dequeue(&sock->sk_receive_queue)) != NULL)
6968                         kfree_skb(skb);
6969         }
6970 #else
6971         int i;
6972
6973         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
6974                 struct file *file;
6975
6976                 file = io_file_from_index(ctx, i);
6977                 if (file)
6978                         fput(file);
6979         }
6980 #endif
6981 }
6982
6983 static void io_rsrc_data_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
6984 {
6985         struct fixed_rsrc_data *data;
6986
6987         data = container_of(ref, struct fixed_rsrc_data, refs);
6988         complete(&data->done);
6989 }
6990
6991 static inline void io_rsrc_ref_lock(struct io_ring_ctx *ctx)
6992 {
6993         spin_lock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6994 }
6995
6996 static inline void io_rsrc_ref_unlock(struct io_ring_ctx *ctx)
6997 {
6998         spin_unlock_bh(&ctx->rsrc_ref_lock);
6999 }
7000
7001 static void io_sqe_rsrc_set_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7002                                  struct fixed_rsrc_data *rsrc_data,
7003                                  struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7004 {
7005         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7006         rsrc_data->node = ref_node;
7007         list_add_tail(&ref_node->node, &ctx->rsrc_ref_list);
7008         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7009         percpu_ref_get(&rsrc_data->refs);
7010 }
7011
7012 static void io_sqe_rsrc_kill_node(struct io_ring_ctx *ctx, struct fixed_rsrc_data *data)
7013 {
7014         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = NULL;
7015
7016         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7017         ref_node = data->node;
7018         data->node = NULL;
7019         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7020         if (ref_node)
7021                 percpu_ref_kill(&ref_node->refs);
7022 }
7023
7024 static int io_rsrc_ref_quiesce(struct fixed_rsrc_data *data,
7025                                struct io_ring_ctx *ctx,
7026                                void (*rsrc_put)(struct io_ring_ctx *ctx,
7027                                                 struct io_rsrc_put *prsrc))
7028 {
7029         struct fixed_rsrc_ref_node *backup_node;
7030         int ret;
7031
7032         if (data->quiesce)
7033                 return -ENXIO;
7034
7035         data->quiesce = true;
7036         do {
7037                 ret = -ENOMEM;
7038                 backup_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7039                 if (!backup_node)
7040                         break;
7041                 backup_node->rsrc_data = data;
7042                 backup_node->rsrc_put = rsrc_put;
7043
7044                 io_sqe_rsrc_kill_node(ctx, data);
7045                 percpu_ref_kill(&data->refs);
7046                 flush_delayed_work(&ctx->rsrc_put_work);
7047
7048                 ret = wait_for_completion_interruptible(&data->done);
7049                 if (!ret)
7050                         break;
7051
7052                 percpu_ref_resurrect(&data->refs);
7053                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, backup_node);
7054                 backup_node = NULL;
7055                 reinit_completion(&data->done);
7056                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
7057                 ret = io_run_task_work_sig();
7058                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
7059         } while (ret >= 0);
7060         data->quiesce = false;
7061
7062         if (backup_node)
7063                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(backup_node);
7064         return ret;
7065 }
7066
7067 static struct fixed_rsrc_data *alloc_fixed_rsrc_data(struct io_ring_ctx *ctx)
7068 {
7069         struct fixed_rsrc_data *data;
7070
7071         data = kzalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
7072         if (!data)
7073                 return NULL;
7074
7075         if (percpu_ref_init(&data->refs, io_rsrc_data_ref_zero,
7076                             PERCPU_REF_ALLOW_REINIT, GFP_KERNEL)) {
7077                 kfree(data);
7078                 return NULL;
7079         }
7080         data->ctx = ctx;
7081         init_completion(&data->done);
7082         return data;
7083 }
7084
7085 static void free_fixed_rsrc_data(struct fixed_rsrc_data *data)
7086 {
7087         percpu_ref_exit(&data->refs);
7088         kfree(data->table);
7089         kfree(data);
7090 }
7091
7092 static int io_sqe_files_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
7093 {
7094         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7095         unsigned nr_tables, i;
7096         int ret;
7097
7098         /*
7099          * percpu_ref_is_dying() is to stop parallel files unregister
7100          * Since we possibly drop uring lock later in this function to
7101          * run task work.
7102          */
7103         if (!data || percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7104                 return -ENXIO;
7105         ret = io_rsrc_ref_quiesce(data, ctx, io_ring_file_put);
7106         if (ret)
7107                 return ret;
7108
7109         __io_sqe_files_unregister(ctx);
7110         nr_tables = DIV_ROUND_UP(ctx->nr_user_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7111         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7112                 kfree(data->table[i].files);
7113         free_fixed_rsrc_data(data);
7114         ctx->file_data = NULL;
7115         ctx->nr_user_files = 0;
7116         return 0;
7117 }
7118
7119 static void io_sq_thread_unpark(struct io_sq_data *sqd)
7120         __releases(&sqd->lock)
7121 {
7122         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7123
7124         /*
7125          * Do the dance but not conditional clear_bit() because it'd race with
7126          * other threads incrementing park_pending and setting the bit.
7127          */
7128         clear_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7129         if (atomic_dec_return(&sqd->park_pending))
7130                 set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7131         mutex_unlock(&sqd->lock);
7132 }
7133
7134 static void io_sq_thread_park(struct io_sq_data *sqd)
7135         __acquires(&sqd->lock)
7136 {
7137         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7138
7139         atomic_inc(&sqd->park_pending);
7140         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_PARK, &sqd->state);
7141         mutex_lock(&sqd->lock);
7142         if (sqd->thread)
7143                 wake_up_process(sqd->thread);
7144 }
7145
7146 static void io_sq_thread_stop(struct io_sq_data *sqd)
7147 {
7148         WARN_ON_ONCE(sqd->thread == current);
7149
7150         mutex_lock(&sqd->lock);
7151         set_bit(IO_SQ_THREAD_SHOULD_STOP, &sqd->state);
7152         if (sqd->thread)
7153                 wake_up_process(sqd->thread);
7154         mutex_unlock(&sqd->lock);
7155         wait_for_completion(&sqd->exited);
7156 }
7157
7158 static void io_put_sq_data(struct io_sq_data *sqd)
7159 {
7160         if (refcount_dec_and_test(&sqd->refs)) {
7161                 WARN_ON_ONCE(atomic_read(&sqd->park_pending));
7162
7163                 io_sq_thread_stop(sqd);
7164                 kfree(sqd);
7165         }
7166 }
7167
7168 static void io_sq_thread_finish(struct io_ring_ctx *ctx)
7169 {
7170         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
7171
7172         if (sqd) {
7173                 io_sq_thread_park(sqd);
7174                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
7175                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7176                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7177
7178                 io_put_sq_data(sqd);
7179                 ctx->sq_data = NULL;
7180                 if (ctx->sq_creds)
7181                         put_cred(ctx->sq_creds);
7182         }
7183 }
7184
7185 static struct io_sq_data *io_attach_sq_data(struct io_uring_params *p)
7186 {
7187         struct io_ring_ctx *ctx_attach;
7188         struct io_sq_data *sqd;
7189         struct fd f;
7190
7191         f = fdget(p->wq_fd);
7192         if (!f.file)
7193                 return ERR_PTR(-ENXIO);
7194         if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7195                 fdput(f);
7196                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7197         }
7198
7199         ctx_attach = f.file->private_data;
7200         sqd = ctx_attach->sq_data;
7201         if (!sqd) {
7202                 fdput(f);
7203                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7204         }
7205         if (sqd->task_tgid != current->tgid) {
7206                 fdput(f);
7207                 return ERR_PTR(-EPERM);
7208         }
7209
7210         refcount_inc(&sqd->refs);
7211         fdput(f);
7212         return sqd;
7213 }
7214
7215 static struct io_sq_data *io_get_sq_data(struct io_uring_params *p,
7216                                          bool *attached)
7217 {
7218         struct io_sq_data *sqd;
7219
7220         *attached = false;
7221         if (p->flags & IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7222                 sqd = io_attach_sq_data(p);
7223                 if (!IS_ERR(sqd)) {
7224                         *attached = true;
7225                         return sqd;
7226                 }
7227                 /* fall through for EPERM case, setup new sqd/task */
7228                 if (PTR_ERR(sqd) != -EPERM)
7229                         return sqd;
7230         }
7231
7232         sqd = kzalloc(sizeof(*sqd), GFP_KERNEL);
7233         if (!sqd)
7234                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7235
7236         atomic_set(&sqd->park_pending, 0);
7237         refcount_set(&sqd->refs, 1);
7238         INIT_LIST_HEAD(&sqd->ctx_list);
7239         mutex_init(&sqd->lock);
7240         init_waitqueue_head(&sqd->wait);
7241         init_completion(&sqd->exited);
7242         return sqd;
7243 }
7244
7245 #if defined(CONFIG_UNIX)
7246 /*
7247  * Ensure the UNIX gc is aware of our file set, so we are certain that
7248  * the io_uring can be safely unregistered on process exit, even if we have
7249  * loops in the file referencing.
7250  */
7251 static int __io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx, int nr, int offset)
7252 {
7253         struct sock *sk = ctx->ring_sock->sk;
7254         struct scm_fp_list *fpl;
7255         struct sk_buff *skb;
7256         int i, nr_files;
7257
7258         fpl = kzalloc(sizeof(*fpl), GFP_KERNEL);
7259         if (!fpl)
7260                 return -ENOMEM;
7261
7262         skb = alloc_skb(0, GFP_KERNEL);
7263         if (!skb) {
7264                 kfree(fpl);
7265                 return -ENOMEM;
7266         }
7267
7268         skb->sk = sk;
7269
7270         nr_files = 0;
7271         fpl->user = get_uid(current_user());
7272         for (i = 0; i < nr; i++) {
7273                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, i + offset);
7274
7275                 if (!file)
7276                         continue;
7277                 fpl->fp[nr_files] = get_file(file);
7278                 unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[nr_files]);
7279                 nr_files++;
7280         }
7281
7282         if (nr_files) {
7283                 fpl->max = SCM_MAX_FD;
7284                 fpl->count = nr_files;
7285                 UNIXCB(skb).fp = fpl;
7286                 skb->destructor = unix_destruct_scm;
7287                 refcount_add(skb->truesize, &sk->sk_wmem_alloc);
7288                 skb_queue_head(&sk->sk_receive_queue, skb);
7289
7290                 for (i = 0; i < nr_files; i++)
7291                         fput(fpl->fp[i]);
7292         } else {
7293                 kfree_skb(skb);
7294                 kfree(fpl);
7295         }
7296
7297         return 0;
7298 }
7299
7300 /*
7301  * If UNIX sockets are enabled, fd passing can cause a reference cycle which
7302  * causes regular reference counting to break down. We rely on the UNIX
7303  * garbage collection to take care of this problem for us.
7304  */
7305 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7306 {
7307         unsigned left, total;
7308         int ret = 0;
7309
7310         total = 0;
7311         left = ctx->nr_user_files;
7312         while (left) {
7313                 unsigned this_files = min_t(unsigned, left, SCM_MAX_FD);
7314
7315                 ret = __io_sqe_files_scm(ctx, this_files, total);
7316                 if (ret)
7317                         break;
7318                 left -= this_files;
7319                 total += this_files;
7320         }
7321
7322         if (!ret)
7323                 return 0;
7324
7325         while (total < ctx->nr_user_files) {
7326                 struct file *file = io_file_from_index(ctx, total);
7327
7328                 if (file)
7329                         fput(file);
7330                 total++;
7331         }
7332
7333         return ret;
7334 }
7335 #else
7336 static int io_sqe_files_scm(struct io_ring_ctx *ctx)
7337 {
7338         return 0;
7339 }
7340 #endif
7341
7342 static int io_sqe_alloc_file_tables(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7343                                     unsigned nr_tables, unsigned nr_files)
7344 {
7345         int i;
7346
7347         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7348                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7349                 unsigned this_files;
7350
7351                 this_files = min(nr_files, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7352                 table->files = kcalloc(this_files, sizeof(struct file *),
7353                                         GFP_KERNEL);
7354                 if (!table->files)
7355                         break;
7356                 nr_files -= this_files;
7357         }
7358
7359         if (i == nr_tables)
7360                 return 0;
7361
7362         for (i = 0; i < nr_tables; i++) {
7363                 struct fixed_rsrc_table *table = &file_data->table[i];
7364                 kfree(table->files);
7365         }
7366         return 1;
7367 }
7368
7369 static void io_ring_file_put(struct io_ring_ctx *ctx, struct io_rsrc_put *prsrc)
7370 {
7371         struct file *file = prsrc->file;
7372 #if defined(CONFIG_UNIX)
7373         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7374         struct sk_buff_head list, *head = &sock->sk_receive_queue;
7375         struct sk_buff *skb;
7376         int i;
7377
7378         __skb_queue_head_init(&list);
7379
7380         /*
7381          * Find the skb that holds this file in its SCM_RIGHTS. When found,
7382          * remove this entry and rearrange the file array.
7383          */
7384         skb = skb_dequeue(head);
7385         while (skb) {
7386                 struct scm_fp_list *fp;
7387
7388                 fp = UNIXCB(skb).fp;
7389                 for (i = 0; i < fp->count; i++) {
7390                         int left;
7391
7392                         if (fp->fp[i] != file)
7393                                 continue;
7394
7395                         unix_notinflight(fp->user, fp->fp[i]);
7396                         left = fp->count - 1 - i;
7397                         if (left) {
7398                                 memmove(&fp->fp[i], &fp->fp[i + 1],
7399                                                 left * sizeof(struct file *));
7400                         }
7401                         fp->count--;
7402                         if (!fp->count) {
7403                                 kfree_skb(skb);
7404                                 skb = NULL;
7405                         } else {
7406                                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7407                         }
7408                         fput(file);
7409                         file = NULL;
7410                         break;
7411                 }
7412
7413                 if (!file)
7414                         break;
7415
7416                 __skb_queue_tail(&list, skb);
7417
7418                 skb = skb_dequeue(head);
7419         }
7420
7421         if (skb_peek(&list)) {
7422                 spin_lock_irq(&head->lock);
7423                 while ((skb = __skb_dequeue(&list)) != NULL)
7424                         __skb_queue_tail(head, skb);
7425                 spin_unlock_irq(&head->lock);
7426         }
7427 #else
7428         fput(file);
7429 #endif
7430 }
7431
7432 static void __io_rsrc_put_work(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7433 {
7434         struct fixed_rsrc_data *rsrc_data = ref_node->rsrc_data;
7435         struct io_ring_ctx *ctx = rsrc_data->ctx;
7436         struct io_rsrc_put *prsrc, *tmp;
7437
7438         list_for_each_entry_safe(prsrc, tmp, &ref_node->rsrc_list, list) {
7439                 list_del(&prsrc->list);
7440                 ref_node->rsrc_put(ctx, prsrc);
7441                 kfree(prsrc);
7442         }
7443
7444         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7445         kfree(ref_node);
7446         percpu_ref_put(&rsrc_data->refs);
7447 }
7448
7449 static void io_rsrc_put_work(struct work_struct *work)
7450 {
7451         struct io_ring_ctx *ctx;
7452         struct llist_node *node;
7453
7454         ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, rsrc_put_work.work);
7455         node = llist_del_all(&ctx->rsrc_put_llist);
7456
7457         while (node) {
7458                 struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7459                 struct llist_node *next = node->next;
7460
7461                 ref_node = llist_entry(node, struct fixed_rsrc_ref_node, llist);
7462                 __io_rsrc_put_work(ref_node);
7463                 node = next;
7464         }
7465 }
7466
7467 static struct file **io_fixed_file_slot(struct fixed_rsrc_data *file_data,
7468                                         unsigned i)
7469 {
7470         struct fixed_rsrc_table *table;
7471
7472         table = &file_data->table[i >> IORING_FILE_TABLE_SHIFT];
7473         return &table->files[i & IORING_FILE_TABLE_MASK];
7474 }
7475
7476 static void io_rsrc_node_ref_zero(struct percpu_ref *ref)
7477 {
7478         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7479         struct fixed_rsrc_data *data;
7480         struct io_ring_ctx *ctx;
7481         bool first_add = false;
7482         int delay = HZ;
7483
7484         ref_node = container_of(ref, struct fixed_rsrc_ref_node, refs);
7485         data = ref_node->rsrc_data;
7486         ctx = data->ctx;
7487
7488         io_rsrc_ref_lock(ctx);
7489         ref_node->done = true;
7490
7491         while (!list_empty(&ctx->rsrc_ref_list)) {
7492                 ref_node = list_first_entry(&ctx->rsrc_ref_list,
7493                                         struct fixed_rsrc_ref_node, node);
7494                 /* recycle ref nodes in order */
7495                 if (!ref_node->done)
7496                         break;
7497                 list_del(&ref_node->node);
7498                 first_add |= llist_add(&ref_node->llist, &ctx->rsrc_put_llist);
7499         }
7500         io_rsrc_ref_unlock(ctx);
7501
7502         if (percpu_ref_is_dying(&data->refs))
7503                 delay = 0;
7504
7505         if (!delay)
7506                 mod_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, 0);
7507         else if (first_add)
7508                 queue_delayed_work(system_wq, &ctx->rsrc_put_work, delay);
7509 }
7510
7511 static struct fixed_rsrc_ref_node *alloc_fixed_rsrc_ref_node(
7512                         struct io_ring_ctx *ctx)
7513 {
7514         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7515
7516         ref_node = kzalloc(sizeof(*ref_node), GFP_KERNEL);
7517         if (!ref_node)
7518                 return NULL;
7519
7520         if (percpu_ref_init(&ref_node->refs, io_rsrc_node_ref_zero,
7521                             0, GFP_KERNEL)) {
7522                 kfree(ref_node);
7523                 return NULL;
7524         }
7525         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->node);
7526         INIT_LIST_HEAD(&ref_node->rsrc_list);
7527         ref_node->done = false;
7528         return ref_node;
7529 }
7530
7531 static void init_fixed_file_ref_node(struct io_ring_ctx *ctx,
7532                                      struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7533 {
7534         ref_node->rsrc_data = ctx->file_data;
7535         ref_node->rsrc_put = io_ring_file_put;
7536 }
7537
7538 static void destroy_fixed_rsrc_ref_node(struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node)
7539 {
7540         percpu_ref_exit(&ref_node->refs);
7541         kfree(ref_node);
7542 }
7543
7544
7545 static int io_sqe_files_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7546                                  unsigned nr_args)
7547 {
7548         __s32 __user *fds = (__s32 __user *) arg;
7549         unsigned nr_tables, i;
7550         struct file *file;
7551         int fd, ret = -ENOMEM;
7552         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7553         struct fixed_rsrc_data *file_data;
7554
7555         if (ctx->file_data)
7556                 return -EBUSY;
7557         if (!nr_args)
7558                 return -EINVAL;
7559         if (nr_args > IORING_MAX_FIXED_FILES)
7560                 return -EMFILE;
7561
7562         file_data = alloc_fixed_rsrc_data(ctx);
7563         if (!file_data)
7564                 return -ENOMEM;
7565         ctx->file_data = file_data;
7566
7567         nr_tables = DIV_ROUND_UP(nr_args, IORING_MAX_FILES_TABLE);
7568         file_data->table = kcalloc(nr_tables, sizeof(*file_data->table),
7569                                    GFP_KERNEL);
7570         if (!file_data->table)
7571                 goto out_free;
7572
7573         if (io_sqe_alloc_file_tables(file_data, nr_tables, nr_args))
7574                 goto out_free;
7575
7576         for (i = 0; i < nr_args; i++, ctx->nr_user_files++) {
7577                 if (copy_from_user(&fd, &fds[i], sizeof(fd))) {
7578                         ret = -EFAULT;
7579                         goto out_fput;
7580                 }
7581                 /* allow sparse sets */
7582                 if (fd == -1)
7583                         continue;
7584
7585                 file = fget(fd);
7586                 ret = -EBADF;
7587                 if (!file)
7588                         goto out_fput;
7589
7590                 /*
7591                  * Don't allow io_uring instances to be registered. If UNIX
7592                  * isn't enabled, then this causes a reference cycle and this
7593                  * instance can never get freed. If UNIX is enabled we'll
7594                  * handle it just fine, but there's still no point in allowing
7595                  * a ring fd as it doesn't support regular read/write anyway.
7596                  */
7597                 if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7598                         fput(file);
7599                         goto out_fput;
7600                 }
7601                 *io_fixed_file_slot(file_data, i) = file;
7602         }
7603
7604         ret = io_sqe_files_scm(ctx);
7605         if (ret) {
7606                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7607                 return ret;
7608         }
7609
7610         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7611         if (!ref_node) {
7612                 io_sqe_files_unregister(ctx);
7613                 return -ENOMEM;
7614         }
7615         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7616
7617         io_sqe_rsrc_set_node(ctx, file_data, ref_node);
7618         return ret;
7619 out_fput:
7620         for (i = 0; i < ctx->nr_user_files; i++) {
7621                 file = io_file_from_index(ctx, i);
7622                 if (file)
7623                         fput(file);
7624         }
7625         for (i = 0; i < nr_tables; i++)
7626                 kfree(file_data->table[i].files);
7627         ctx->nr_user_files = 0;
7628 out_free:
7629         free_fixed_rsrc_data(ctx->file_data);
7630         ctx->file_data = NULL;
7631         return ret;
7632 }
7633
7634 static int io_sqe_file_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file,
7635                                 int index)
7636 {
7637 #if defined(CONFIG_UNIX)
7638         struct sock *sock = ctx->ring_sock->sk;
7639         struct sk_buff_head *head = &sock->sk_receive_queue;
7640         struct sk_buff *skb;
7641
7642         /*
7643          * See if we can merge this file into an existing skb SCM_RIGHTS
7644          * file set. If there's no room, fall back to allocating a new skb
7645          * and filling it in.
7646          */
7647         spin_lock_irq(&head->lock);
7648         skb = skb_peek(head);
7649         if (skb) {
7650                 struct scm_fp_list *fpl = UNIXCB(skb).fp;
7651
7652                 if (fpl->count < SCM_MAX_FD) {
7653                         __skb_unlink(skb, head);
7654                         spin_unlock_irq(&head->lock);
7655                         fpl->fp[fpl->count] = get_file(file);
7656                         unix_inflight(fpl->user, fpl->fp[fpl->count]);
7657                         fpl->count++;
7658                         spin_lock_irq(&head->lock);
7659                         __skb_queue_head(head, skb);
7660                 } else {
7661                         skb = NULL;
7662                 }
7663         }
7664         spin_unlock_irq(&head->lock);
7665
7666         if (skb) {
7667                 fput(file);
7668                 return 0;
7669         }
7670
7671         return __io_sqe_files_scm(ctx, 1, index);
7672 #else
7673         return 0;
7674 #endif
7675 }
7676
7677 static int io_queue_rsrc_removal(struct fixed_rsrc_data *data, void *rsrc)
7678 {
7679         struct io_rsrc_put *prsrc;
7680         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node = data->node;
7681
7682         prsrc = kzalloc(sizeof(*prsrc), GFP_KERNEL);
7683         if (!prsrc)
7684                 return -ENOMEM;
7685
7686         prsrc->rsrc = rsrc;
7687         list_add(&prsrc->list, &ref_node->rsrc_list);
7688
7689         return 0;
7690 }
7691
7692 static inline int io_queue_file_removal(struct fixed_rsrc_data *data,
7693                                         struct file *file)
7694 {
7695         return io_queue_rsrc_removal(data, (void *)file);
7696 }
7697
7698 static int __io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx,
7699                                  struct io_uring_rsrc_update *up,
7700                                  unsigned nr_args)
7701 {
7702         struct fixed_rsrc_data *data = ctx->file_data;
7703         struct fixed_rsrc_ref_node *ref_node;
7704         struct file *file, **file_slot;
7705         __s32 __user *fds;
7706         int fd, i, err;
7707         __u32 done;
7708         bool needs_switch = false;
7709
7710         if (check_add_overflow(up->offset, nr_args, &done))
7711                 return -EOVERFLOW;
7712         if (done > ctx->nr_user_files)
7713                 return -EINVAL;
7714
7715         ref_node = alloc_fixed_rsrc_ref_node(ctx);
7716         if (!ref_node)
7717                 return -ENOMEM;
7718         init_fixed_file_ref_node(ctx, ref_node);
7719
7720         fds = u64_to_user_ptr(up->data);
7721         for (done = 0; done < nr_args; done++) {
7722                 err = 0;
7723                 if (copy_from_user(&fd, &fds[done], sizeof(fd))) {
7724                         err = -EFAULT;
7725                         break;
7726                 }
7727                 if (fd == IORING_REGISTER_FILES_SKIP)
7728                         continue;
7729
7730                 i = array_index_nospec(up->offset + done, ctx->nr_user_files);
7731                 file_slot = io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
7732
7733                 if (*file_slot) {
7734                         err = io_queue_file_removal(data, *file_slot);
7735                         if (err)
7736                                 break;
7737                         *file_slot = NULL;
7738                         needs_switch = true;
7739                 }
7740                 if (fd != -1) {
7741                         file = fget(fd);
7742                         if (!file) {
7743                                 err = -EBADF;
7744                                 break;
7745                         }
7746                         /*
7747                          * Don't allow io_uring instances to be registered. If
7748                          * UNIX isn't enabled, then this causes a reference
7749                          * cycle and this instance can never get freed. If UNIX
7750                          * is enabled we'll handle it just fine, but there's
7751                          * still no point in allowing a ring fd as it doesn't
7752                          * support regular read/write anyway.
7753                          */
7754                         if (file->f_op == &io_uring_fops) {
7755                                 fput(file);
7756                                 err = -EBADF;
7757                                 break;
7758                         }
7759                         *file_slot = file;
7760                         err = io_sqe_file_register(ctx, file, i);
7761                         if (err) {
7762                                 *file_slot = NULL;
7763                                 fput(file);
7764                                 break;
7765                         }
7766                 }
7767         }
7768
7769         if (needs_switch) {
7770                 percpu_ref_kill(&data->node->refs);
7771                 io_sqe_rsrc_set_node(ctx, data, ref_node);
7772         } else
7773                 destroy_fixed_rsrc_ref_node(ref_node);
7774
7775         return done ? done : err;
7776 }
7777
7778 static int io_sqe_files_update(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
7779                                unsigned nr_args)
7780 {
7781         struct io_uring_rsrc_update up;
7782
7783         if (!ctx->file_data)
7784                 return -ENXIO;
7785         if (!nr_args)
7786                 return -EINVAL;
7787         if (copy_from_user(&up, arg, sizeof(up)))
7788                 return -EFAULT;
7789         if (up.resv)
7790                 return -EINVAL;
7791
7792         return __io_sqe_files_update(ctx, &up, nr_args);
7793 }
7794
7795 static struct io_wq_work *io_free_work(struct io_wq_work *work)
7796 {
7797         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
7798
7799         req = io_put_req_find_next(req);
7800         return req ? &req->work : NULL;
7801 }
7802
7803 static struct io_wq *io_init_wq_offload(struct io_ring_ctx *ctx)
7804 {
7805         struct io_wq_hash *hash;
7806         struct io_wq_data data;
7807         unsigned int concurrency;
7808
7809         hash = ctx->hash_map;
7810         if (!hash) {
7811                 hash = kzalloc(sizeof(*hash), GFP_KERNEL);
7812                 if (!hash)
7813                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
7814                 refcount_set(&hash->refs, 1);
7815                 init_waitqueue_head(&hash->wait);
7816                 ctx->hash_map = hash;
7817         }
7818
7819         data.hash = hash;
7820         data.free_work = io_free_work;
7821         data.do_work = io_wq_submit_work;
7822
7823         /* Do QD, or 4 * CPUS, whatever is smallest */
7824         concurrency = min(ctx->sq_entries, 4 * num_online_cpus());
7825
7826         return io_wq_create(concurrency, &data);
7827 }
7828
7829 static int io_uring_alloc_task_context(struct task_struct *task,
7830                                        struct io_ring_ctx *ctx)
7831 {
7832         struct io_uring_task *tctx;
7833         int ret;
7834
7835         tctx = kmalloc(sizeof(*tctx), GFP_KERNEL);
7836         if (unlikely(!tctx))
7837                 return -ENOMEM;
7838
7839         ret = percpu_counter_init(&tctx->inflight, 0, GFP_KERNEL);
7840         if (unlikely(ret)) {
7841                 kfree(tctx);
7842                 return ret;
7843         }
7844
7845         tctx->io_wq = io_init_wq_offload(ctx);
7846         if (IS_ERR(tctx->io_wq)) {
7847                 ret = PTR_ERR(tctx->io_wq);
7848                 percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7849                 kfree(tctx);
7850                 return ret;
7851         }
7852
7853         xa_init(&tctx->xa);
7854         init_waitqueue_head(&tctx->wait);
7855         tctx->last = NULL;
7856         atomic_set(&tctx->in_idle, 0);
7857         task->io_uring = tctx;
7858         spin_lock_init(&tctx->task_lock);
7859         INIT_WQ_LIST(&tctx->task_list);
7860         tctx->task_state = 0;
7861         init_task_work(&tctx->task_work, tctx_task_work);
7862         return 0;
7863 }
7864
7865 void __io_uring_free(struct task_struct *tsk)
7866 {
7867         struct io_uring_task *tctx = tsk->io_uring;
7868
7869         WARN_ON_ONCE(!xa_empty(&tctx->xa));
7870         WARN_ON_ONCE(tctx->io_wq);
7871
7872         percpu_counter_destroy(&tctx->inflight);
7873         kfree(tctx);
7874         tsk->io_uring = NULL;
7875 }
7876
7877 static int io_sq_offload_create(struct io_ring_ctx *ctx,
7878                                 struct io_uring_params *p)
7879 {
7880         int ret;
7881
7882         /* Retain compatibility with failing for an invalid attach attempt */
7883         if ((ctx->flags & (IORING_SETUP_ATTACH_WQ | IORING_SETUP_SQPOLL)) ==
7884                                 IORING_SETUP_ATTACH_WQ) {
7885                 struct fd f;
7886
7887                 f = fdget(p->wq_fd);
7888                 if (!f.file)
7889                         return -ENXIO;
7890                 if (f.file->f_op != &io_uring_fops) {
7891                         fdput(f);
7892                         return -EINVAL;
7893                 }
7894                 fdput(f);
7895         }
7896         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
7897                 struct task_struct *tsk;
7898                 struct io_sq_data *sqd;
7899                 bool attached;
7900
7901                 ret = -EPERM;
7902                 if (!capable(CAP_SYS_ADMIN) && !capable(CAP_SYS_NICE))
7903                         goto err;
7904
7905                 sqd = io_get_sq_data(p, &attached);
7906                 if (IS_ERR(sqd)) {
7907                         ret = PTR_ERR(sqd);
7908                         goto err;
7909                 }
7910
7911                 ctx->sq_creds = get_current_cred();
7912                 ctx->sq_data = sqd;
7913                 ctx->sq_thread_idle = msecs_to_jiffies(p->sq_thread_idle);
7914                 if (!ctx->sq_thread_idle)
7915                         ctx->sq_thread_idle = HZ;
7916
7917                 ret = 0;
7918                 io_sq_thread_park(sqd);
7919                 list_add(&ctx->sqd_list, &sqd->ctx_list);
7920                 io_sqd_update_thread_idle(sqd);
7921                 /* don't attach to a dying SQPOLL thread, would be racy */
7922                 if (attached && !sqd->thread)
7923                         ret = -ENXIO;
7924                 io_sq_thread_unpark(sqd);
7925
7926                 if (ret < 0)
7927                         goto err;
7928                 if (attached)
7929                         return 0;
7930
7931                 if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7932                         int cpu = p->sq_thread_cpu;
7933
7934                         ret = -EINVAL;
7935                         if (cpu >= nr_cpu_ids)
7936                                 goto err_sqpoll;
7937                         if (!cpu_online(cpu))
7938                                 goto err_sqpoll;
7939
7940                         sqd->sq_cpu = cpu;
7941                 } else {
7942                         sqd->sq_cpu = -1;
7943                 }
7944
7945                 sqd->task_pid = current->pid;
7946                 sqd->task_tgid = current->tgid;
7947                 tsk = create_io_thread(io_sq_thread, sqd, NUMA_NO_NODE);
7948                 if (IS_ERR(tsk)) {
7949                         ret = PTR_ERR(tsk);
7950                         goto err_sqpoll;
7951                 }
7952
7953                 sqd->thread = tsk;
7954                 ret = io_uring_alloc_task_context(tsk, ctx);
7955                 wake_up_new_task(tsk);
7956                 if (ret)
7957                         goto err;
7958         } else if (p->flags & IORING_SETUP_SQ_AFF) {
7959                 /* Can't have SQ_AFF without SQPOLL */
7960                 ret = -EINVAL;
7961                 goto err;
7962         }
7963
7964         return 0;
7965 err:
7966         io_sq_thread_finish(ctx);
7967         return ret;
7968 err_sqpoll:
7969         complete(&ctx->sq_data->exited);
7970         goto err;
7971 }
7972
7973 static inline void __io_unaccount_mem(struct user_struct *user,
7974                                       unsigned long nr_pages)
7975 {
7976         atomic_long_sub(nr_pages, &user->locked_vm);
7977 }
7978
7979 static inline int __io_account_mem(struct user_struct *user,
7980                                    unsigned long nr_pages)
7981 {
7982         unsigned long page_limit, cur_pages, new_pages;
7983
7984         /* Don't allow more pages than we can safely lock */
7985         page_limit = rlimit(RLIMIT_MEMLOCK) >> PAGE_SHIFT;
7986
7987         do {
7988                 cur_pages = atomic_long_read(&user->locked_vm);
7989                 new_pages = cur_pages + nr_pages;
7990                 if (new_pages > page_limit)
7991                         return -ENOMEM;
7992         } while (atomic_long_cmpxchg(&user->locked_vm, cur_pages,
7993                                         new_pages) != cur_pages);
7994
7995         return 0;
7996 }
7997
7998 static void io_unaccount_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
7999 {
8000         if (ctx->user)
8001                 __io_unaccount_mem(ctx->user, nr_pages);
8002
8003         if (ctx->mm_account)
8004                 atomic64_sub(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8005 }
8006
8007 static int io_account_mem(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned long nr_pages)
8008 {
8009         int ret;
8010
8011         if (ctx->user) {
8012                 ret = __io_account_mem(ctx->user, nr_pages);
8013                 if (ret)
8014                         return ret;
8015         }
8016
8017         if (ctx->mm_account)
8018                 atomic64_add(nr_pages, &ctx->mm_account->pinned_vm);
8019
8020         return 0;
8021 }
8022
8023 static void io_mem_free(void *ptr)
8024 {
8025         struct page *page;
8026
8027         if (!ptr)
8028                 return;
8029
8030         page = virt_to_head_page(ptr);
8031         if (put_page_testzero(page))
8032                 free_compound_page(page);
8033 }
8034
8035 static void *io_mem_alloc(size_t size)
8036 {
8037         gfp_t gfp_flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN | __GFP_COMP |
8038                                 __GFP_NORETRY | __GFP_ACCOUNT;
8039
8040         return (void *) __get_free_pages(gfp_flags, get_order(size));
8041 }
8042
8043 static unsigned long rings_size(unsigned sq_entries, unsigned cq_entries,
8044                                 size_t *sq_offset)
8045 {
8046         struct io_rings *rings;
8047         size_t off, sq_array_size;
8048
8049         off = struct_size(rings, cqes, cq_entries);
8050         if (off == SIZE_MAX)
8051                 return SIZE_MAX;
8052
8053 #ifdef CONFIG_SMP
8054         off = ALIGN(off, SMP_CACHE_BYTES);
8055         if (off == 0)
8056                 return SIZE_MAX;
8057 #endif
8058
8059         if (sq_offset)
8060                 *sq_offset = off;
8061
8062         sq_array_size = array_size(sizeof(u32), sq_entries);
8063         if (sq_array_size == SIZE_MAX)
8064                 return SIZE_MAX;
8065
8066         if (check_add_overflow(off, sq_array_size, &off))
8067                 return SIZE_MAX;
8068
8069         return off;
8070 }
8071
8072 static int io_sqe_buffers_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8073 {
8074         int i, j;
8075
8076         if (!ctx->user_bufs)
8077                 return -ENXIO;
8078
8079         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8080                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8081
8082                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++)
8083                         unpin_user_page(imu->bvec[j].bv_page);
8084
8085                 if (imu->acct_pages)
8086                         io_unaccount_mem(ctx, imu->acct_pages);
8087                 kvfree(imu->bvec);
8088                 imu->nr_bvecs = 0;
8089         }
8090
8091         kfree(ctx->user_bufs);
8092         ctx->user_bufs = NULL;
8093         ctx->nr_user_bufs = 0;
8094         return 0;
8095 }
8096
8097 static int io_copy_iov(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *dst,
8098                        void __user *arg, unsigned index)
8099 {
8100         struct iovec __user *src;
8101
8102 #ifdef CONFIG_COMPAT
8103         if (ctx->compat) {
8104                 struct compat_iovec __user *ciovs;
8105                 struct compat_iovec ciov;
8106
8107                 ciovs = (struct compat_iovec __user *) arg;
8108                 if (copy_from_user(&ciov, &ciovs[index], sizeof(ciov)))
8109                         return -EFAULT;
8110
8111                 dst->iov_base = u64_to_user_ptr((u64)ciov.iov_base);
8112                 dst->iov_len = ciov.iov_len;
8113                 return 0;
8114         }
8115 #endif
8116         src = (struct iovec __user *) arg;
8117         if (copy_from_user(dst, &src[index], sizeof(*dst)))
8118                 return -EFAULT;
8119         return 0;
8120 }
8121
8122 /*
8123  * Not super efficient, but this is just a registration time. And we do cache
8124  * the last compound head, so generally we'll only do a full search if we don't
8125  * match that one.
8126  *
8127  * We check if the given compound head page has already been accounted, to
8128  * avoid double accounting it. This allows us to account the full size of the
8129  * page, not just the constituent pages of a huge page.
8130  */
8131 static bool headpage_already_acct(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8132                                   int nr_pages, struct page *hpage)
8133 {
8134         int i, j;
8135
8136         /* check current page array */
8137         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8138                 if (!PageCompound(pages[i]))
8139                         continue;
8140                 if (compound_head(pages[i]) == hpage)
8141                         return true;
8142         }
8143
8144         /* check previously registered pages */
8145         for (i = 0; i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
8146                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8147
8148                 for (j = 0; j < imu->nr_bvecs; j++) {
8149                         if (!PageCompound(imu->bvec[j].bv_page))
8150                                 continue;
8151                         if (compound_head(imu->bvec[j].bv_page) == hpage)
8152                                 return true;
8153                 }
8154         }
8155
8156         return false;
8157 }
8158
8159 static int io_buffer_account_pin(struct io_ring_ctx *ctx, struct page **pages,
8160                                  int nr_pages, struct io_mapped_ubuf *imu,
8161                                  struct page **last_hpage)
8162 {
8163         int i, ret;
8164
8165         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8166                 if (!PageCompound(pages[i])) {
8167                         imu->acct_pages++;
8168                 } else {
8169                         struct page *hpage;
8170
8171                         hpage = compound_head(pages[i]);
8172                         if (hpage == *last_hpage)
8173                                 continue;
8174                         *last_hpage = hpage;
8175                         if (headpage_already_acct(ctx, pages, i, hpage))
8176                                 continue;
8177                         imu->acct_pages += page_size(hpage) >> PAGE_SHIFT;
8178                 }
8179         }
8180
8181         if (!imu->acct_pages)
8182                 return 0;
8183
8184         ret = io_account_mem(ctx, imu->acct_pages);
8185         if (ret)
8186                 imu->acct_pages = 0;
8187         return ret;
8188 }
8189
8190 static int io_sqe_buffer_register(struct io_ring_ctx *ctx, struct iovec *iov,
8191                                   struct io_mapped_ubuf *imu,
8192                                   struct page **last_hpage)
8193 {
8194         struct vm_area_struct **vmas = NULL;
8195         struct page **pages = NULL;
8196         unsigned long off, start, end, ubuf;
8197         size_t size;
8198         int ret, pret, nr_pages, i;
8199
8200         ubuf = (unsigned long) iov->iov_base;
8201         end = (ubuf + iov->iov_len + PAGE_SIZE - 1) >> PAGE_SHIFT;
8202         start = ubuf >> PAGE_SHIFT;
8203         nr_pages = end - start;
8204
8205         ret = -ENOMEM;
8206
8207         pages = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
8208         if (!pages)
8209                 goto done;
8210
8211         vmas = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct vm_area_struct *),
8212                               GFP_KERNEL);
8213         if (!vmas)
8214                 goto done;
8215
8216         imu->bvec = kvmalloc_array(nr_pages, sizeof(struct bio_vec),
8217                                    GFP_KERNEL);
8218         if (!imu->bvec)
8219                 goto done;
8220
8221         ret = 0;
8222         mmap_read_lock(current->mm);
8223         pret = pin_user_pages(ubuf, nr_pages, FOLL_WRITE | FOLL_LONGTERM,
8224                               pages, vmas);
8225         if (pret == nr_pages) {
8226                 /* don't support file backed memory */
8227                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8228                         struct vm_area_struct *vma = vmas[i];
8229
8230                         if (vma->vm_file &&
8231                             !is_file_hugepages(vma->vm_file)) {
8232                                 ret = -EOPNOTSUPP;
8233                                 break;
8234                         }
8235                 }
8236         } else {
8237                 ret = pret < 0 ? pret : -EFAULT;
8238         }
8239         mmap_read_unlock(current->mm);
8240         if (ret) {
8241                 /*
8242                  * if we did partial map, or found file backed vmas,
8243                  * release any pages we did get
8244                  */
8245                 if (pret > 0)
8246                         unpin_user_pages(pages, pret);
8247                 kvfree(imu->bvec);
8248                 goto done;
8249         }
8250
8251         ret = io_buffer_account_pin(ctx, pages, pret, imu, last_hpage);
8252         if (ret) {
8253                 unpin_user_pages(pages, pret);
8254                 kvfree(imu->bvec);
8255                 goto done;
8256         }
8257
8258         off = ubuf & ~PAGE_MASK;
8259         size = iov->iov_len;
8260         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
8261                 size_t vec_len;
8262
8263                 vec_len = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE - off);
8264                 imu->bvec[i].bv_page = pages[i];
8265                 imu->bvec[i].bv_len = vec_len;
8266                 imu->bvec[i].bv_offset = off;
8267                 off = 0;
8268                 size -= vec_len;
8269         }
8270         /* store original address for later verification */
8271         imu->ubuf = ubuf;
8272         imu->len = iov->iov_len;
8273         imu->nr_bvecs = nr_pages;
8274         ret = 0;
8275 done:
8276         kvfree(pages);
8277         kvfree(vmas);
8278         return ret;
8279 }
8280
8281 static int io_buffers_map_alloc(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned int nr_args)
8282 {
8283         if (ctx->user_bufs)
8284                 return -EBUSY;
8285         if (!nr_args || nr_args > UIO_MAXIOV)
8286                 return -EINVAL;
8287
8288         ctx->user_bufs = kcalloc(nr_args, sizeof(struct io_mapped_ubuf),
8289                                         GFP_KERNEL);
8290         if (!ctx->user_bufs)
8291                 return -ENOMEM;
8292
8293         return 0;
8294 }
8295
8296 static int io_buffer_validate(struct iovec *iov)
8297 {
8298         /*
8299          * Don't impose further limits on the size and buffer
8300          * constraints here, we'll -EINVAL later when IO is
8301          * submitted if they are wrong.
8302          */
8303         if (!iov->iov_base || !iov->iov_len)
8304                 return -EFAULT;
8305
8306         /* arbitrary limit, but we need something */
8307         if (iov->iov_len > SZ_1G)
8308                 return -EFAULT;
8309
8310         return 0;
8311 }
8312
8313 static int io_sqe_buffers_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
8314                                    unsigned int nr_args)
8315 {
8316         int i, ret;
8317         struct iovec iov;
8318         struct page *last_hpage = NULL;
8319
8320         ret = io_buffers_map_alloc(ctx, nr_args);
8321         if (ret)
8322                 return ret;
8323
8324         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
8325                 struct io_mapped_ubuf *imu = &ctx->user_bufs[i];
8326
8327                 ret = io_copy_iov(ctx, &iov, arg, i);
8328                 if (ret)
8329                         break;
8330
8331                 ret = io_buffer_validate(&iov);
8332                 if (ret)
8333                         break;
8334
8335                 ret = io_sqe_buffer_register(ctx, &iov, imu, &last_hpage);
8336                 if (ret)
8337                         break;
8338
8339                 ctx->nr_user_bufs++;
8340         }
8341
8342         if (ret)
8343                 io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8344
8345         return ret;
8346 }
8347
8348 static int io_eventfd_register(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg)
8349 {
8350         __s32 __user *fds = arg;
8351         int fd;
8352
8353         if (ctx->cq_ev_fd)
8354                 return -EBUSY;
8355
8356         if (copy_from_user(&fd, fds, sizeof(*fds)))
8357                 return -EFAULT;
8358
8359         ctx->cq_ev_fd = eventfd_ctx_fdget(fd);
8360         if (IS_ERR(ctx->cq_ev_fd)) {
8361                 int ret = PTR_ERR(ctx->cq_ev_fd);
8362                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8363                 return ret;
8364         }
8365
8366         return 0;
8367 }
8368
8369 static int io_eventfd_unregister(struct io_ring_ctx *ctx)
8370 {
8371         if (ctx->cq_ev_fd) {
8372                 eventfd_ctx_put(ctx->cq_ev_fd);
8373                 ctx->cq_ev_fd = NULL;
8374                 return 0;
8375         }
8376
8377         return -ENXIO;
8378 }
8379
8380 static void io_destroy_buffers(struct io_ring_ctx *ctx)
8381 {
8382         struct io_buffer *buf;
8383         unsigned long index;
8384
8385         xa_for_each(&ctx->io_buffers, index, buf)
8386                 __io_remove_buffers(ctx, buf, index, -1U);
8387 }
8388
8389 static void io_req_cache_free(struct list_head *list, struct task_struct *tsk)
8390 {
8391         struct io_kiocb *req, *nxt;
8392
8393         list_for_each_entry_safe(req, nxt, list, compl.list) {
8394                 if (tsk && req->task != tsk)
8395                         continue;
8396                 list_del(&req->compl.list);
8397                 kmem_cache_free(req_cachep, req);
8398         }
8399 }
8400
8401 static void io_req_caches_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8402 {
8403         struct io_submit_state *submit_state = &ctx->submit_state;
8404         struct io_comp_state *cs = &ctx->submit_state.comp;
8405
8406         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8407
8408         if (submit_state->free_reqs) {
8409                 kmem_cache_free_bulk(req_cachep, submit_state->free_reqs,
8410                                      submit_state->reqs);
8411                 submit_state->free_reqs = 0;
8412         }
8413
8414         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8415         list_splice_init(&cs->locked_free_list, &cs->free_list);
8416         cs->locked_free_nr = 0;
8417         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8418
8419         io_req_cache_free(&cs->free_list, NULL);
8420
8421         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8422 }
8423
8424 static void io_ring_ctx_free(struct io_ring_ctx *ctx)
8425 {
8426         /*
8427          * Some may use context even when all refs and requests have been put,
8428          * and they are free to do so while still holding uring_lock or
8429          * completion_lock, see __io_req_task_submit(). Wait for them to finish.
8430          */
8431         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8432         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8433         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8434         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8435
8436         io_sq_thread_finish(ctx);
8437         io_sqe_buffers_unregister(ctx);
8438
8439         if (ctx->mm_account) {
8440                 mmdrop(ctx->mm_account);
8441                 ctx->mm_account = NULL;
8442         }
8443
8444         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8445         io_sqe_files_unregister(ctx);
8446         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8447         io_eventfd_unregister(ctx);
8448         io_destroy_buffers(ctx);
8449
8450 #if defined(CONFIG_UNIX)
8451         if (ctx->ring_sock) {
8452                 ctx->ring_sock->file = NULL; /* so that iput() is called */
8453                 sock_release(ctx->ring_sock);
8454         }
8455 #endif
8456
8457         io_mem_free(ctx->rings);
8458         io_mem_free(ctx->sq_sqes);
8459
8460         percpu_ref_exit(&ctx->refs);
8461         free_uid(ctx->user);
8462         io_req_caches_free(ctx);
8463         if (ctx->hash_map)
8464                 io_wq_put_hash(ctx->hash_map);
8465         kfree(ctx->cancel_hash);
8466         kfree(ctx);
8467 }
8468
8469 static __poll_t io_uring_poll(struct file *file, poll_table *wait)
8470 {
8471         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8472         __poll_t mask = 0;
8473
8474         poll_wait(file, &ctx->cq_wait, wait);
8475         /*
8476          * synchronizes with barrier from wq_has_sleeper call in
8477          * io_commit_cqring
8478          */
8479         smp_rmb();
8480         if (!io_sqring_full(ctx))
8481                 mask |= EPOLLOUT | EPOLLWRNORM;
8482
8483         /*
8484          * Don't flush cqring overflow list here, just do a simple check.
8485          * Otherwise there could possible be ABBA deadlock:
8486          *      CPU0                    CPU1
8487          *      ----                    ----
8488          * lock(&ctx->uring_lock);
8489          *                              lock(&ep->mtx);
8490          *                              lock(&ctx->uring_lock);
8491          * lock(&ep->mtx);
8492          *
8493          * Users may get EPOLLIN meanwhile seeing nothing in cqring, this
8494          * pushs them to do the flush.
8495          */
8496         if (io_cqring_events(ctx) || test_bit(0, &ctx->cq_check_overflow))
8497                 mask |= EPOLLIN | EPOLLRDNORM;
8498
8499         return mask;
8500 }
8501
8502 static int io_uring_fasync(int fd, struct file *file, int on)
8503 {
8504         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8505
8506         return fasync_helper(fd, file, on, &ctx->cq_fasync);
8507 }
8508
8509 static int io_unregister_personality(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned id)
8510 {
8511         const struct cred *creds;
8512
8513         creds = xa_erase(&ctx->personalities, id);
8514         if (creds) {
8515                 put_cred(creds);
8516                 return 0;
8517         }
8518
8519         return -EINVAL;
8520 }
8521
8522 static inline bool io_run_ctx_fallback(struct io_ring_ctx *ctx)
8523 {
8524         return io_run_task_work_head(&ctx->exit_task_work);
8525 }
8526
8527 struct io_tctx_exit {
8528         struct callback_head            task_work;
8529         struct completion               completion;
8530         struct io_ring_ctx              *ctx;
8531 };
8532
8533 static void io_tctx_exit_cb(struct callback_head *cb)
8534 {
8535         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8536         struct io_tctx_exit *work;
8537
8538         work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8539         /*
8540          * When @in_idle, we're in cancellation and it's racy to remove the
8541          * node. It'll be removed by the end of cancellation, just ignore it.
8542          */
8543         if (!atomic_read(&tctx->in_idle))
8544                 io_uring_del_task_file((unsigned long)work->ctx);
8545         complete(&work->completion);
8546 }
8547
8548 static void io_ring_exit_work(struct work_struct *work)
8549 {
8550         struct io_ring_ctx *ctx = container_of(work, struct io_ring_ctx, exit_work);
8551         unsigned long timeout = jiffies + HZ * 60 * 5;
8552         struct io_tctx_exit exit;
8553         struct io_tctx_node *node;
8554         int ret;
8555
8556         /* prevent SQPOLL from submitting new requests */
8557         if (ctx->sq_data) {
8558                 io_sq_thread_park(ctx->sq_data);
8559                 list_del_init(&ctx->sqd_list);
8560                 io_sqd_update_thread_idle(ctx->sq_data);
8561                 io_sq_thread_unpark(ctx->sq_data);
8562         }
8563
8564         /*
8565          * If we're doing polled IO and end up having requests being
8566          * submitted async (out-of-line), then completions can come in while
8567          * we're waiting for refs to drop. We need to reap these manually,
8568          * as nobody else will be looking for them.
8569          */
8570         do {
8571                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, NULL, NULL);
8572
8573                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8574         } while (!wait_for_completion_timeout(&ctx->ref_comp, HZ/20));
8575
8576         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8577         while (!list_empty(&ctx->tctx_list)) {
8578                 WARN_ON_ONCE(time_after(jiffies, timeout));
8579
8580                 node = list_first_entry(&ctx->tctx_list, struct io_tctx_node,
8581                                         ctx_node);
8582                 exit.ctx = ctx;
8583                 init_completion(&exit.completion);
8584                 init_task_work(&exit.task_work, io_tctx_exit_cb);
8585                 ret = task_work_add(node->task, &exit.task_work, TWA_SIGNAL);
8586                 if (WARN_ON_ONCE(ret))
8587                         continue;
8588                 wake_up_process(node->task);
8589
8590                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8591                 wait_for_completion(&exit.completion);
8592                 cond_resched();
8593                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8594         }
8595         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8596
8597         io_ring_ctx_free(ctx);
8598 }
8599
8600 /* Returns true if we found and killed one or more timeouts */
8601 static bool io_kill_timeouts(struct io_ring_ctx *ctx, struct task_struct *tsk,
8602                              struct files_struct *files)
8603 {
8604         struct io_kiocb *req, *tmp;
8605         int canceled = 0;
8606
8607         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8608         list_for_each_entry_safe(req, tmp, &ctx->timeout_list, timeout.list) {
8609                 if (io_match_task(req, tsk, files)) {
8610                         io_kill_timeout(req, -ECANCELED);
8611                         canceled++;
8612                 }
8613         }
8614         if (canceled != 0)
8615                 io_commit_cqring(ctx);
8616         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8617         if (canceled != 0)
8618                 io_cqring_ev_posted(ctx);
8619         return canceled != 0;
8620 }
8621
8622 static void io_ring_ctx_wait_and_kill(struct io_ring_ctx *ctx)
8623 {
8624         unsigned long index;
8625         struct creds *creds;
8626
8627         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8628         percpu_ref_kill(&ctx->refs);
8629         /* if force is set, the ring is going away. always drop after that */
8630         ctx->cq_overflow_flushed = 1;
8631         if (ctx->rings)
8632                 __io_cqring_overflow_flush(ctx, true, NULL, NULL);
8633         xa_for_each(&ctx->personalities, index, creds)
8634                 io_unregister_personality(ctx, index);
8635         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8636
8637         io_kill_timeouts(ctx, NULL, NULL);
8638         io_poll_remove_all(ctx, NULL, NULL);
8639
8640         /* if we failed setting up the ctx, we might not have any rings */
8641         io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8642
8643         INIT_WORK(&ctx->exit_work, io_ring_exit_work);
8644         /*
8645          * Use system_unbound_wq to avoid spawning tons of event kworkers
8646          * if we're exiting a ton of rings at the same time. It just adds
8647          * noise and overhead, there's no discernable change in runtime
8648          * over using system_wq.
8649          */
8650         queue_work(system_unbound_wq, &ctx->exit_work);
8651 }
8652
8653 static int io_uring_release(struct inode *inode, struct file *file)
8654 {
8655         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
8656
8657         file->private_data = NULL;
8658         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
8659         return 0;
8660 }
8661
8662 struct io_task_cancel {
8663         struct task_struct *task;
8664         struct files_struct *files;
8665 };
8666
8667 static bool io_cancel_task_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8668 {
8669         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8670         struct io_task_cancel *cancel = data;
8671         bool ret;
8672
8673         if (cancel->files && (req->flags & REQ_F_LINK_TIMEOUT)) {
8674                 unsigned long flags;
8675                 struct io_ring_ctx *ctx = req->ctx;
8676
8677                 /* protect against races with linked timeouts */
8678                 spin_lock_irqsave(&ctx->completion_lock, flags);
8679                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8680                 spin_unlock_irqrestore(&ctx->completion_lock, flags);
8681         } else {
8682                 ret = io_match_task(req, cancel->task, cancel->files);
8683         }
8684         return ret;
8685 }
8686
8687 static bool io_cancel_defer_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8688                                   struct task_struct *task,
8689                                   struct files_struct *files)
8690 {
8691         struct io_defer_entry *de;
8692         LIST_HEAD(list);
8693
8694         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
8695         list_for_each_entry_reverse(de, &ctx->defer_list, list) {
8696                 if (io_match_task(de->req, task, files)) {
8697                         list_cut_position(&list, &ctx->defer_list, &de->list);
8698                         break;
8699                 }
8700         }
8701         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
8702         if (list_empty(&list))
8703                 return false;
8704
8705         while (!list_empty(&list)) {
8706                 de = list_first_entry(&list, struct io_defer_entry, list);
8707                 list_del_init(&de->list);
8708                 req_set_fail_links(de->req);
8709                 io_put_req(de->req);
8710                 io_req_complete(de->req, -ECANCELED);
8711                 kfree(de);
8712         }
8713         return true;
8714 }
8715
8716 static bool io_cancel_ctx_cb(struct io_wq_work *work, void *data)
8717 {
8718         struct io_kiocb *req = container_of(work, struct io_kiocb, work);
8719
8720         return req->ctx == data;
8721 }
8722
8723 static bool io_uring_try_cancel_iowq(struct io_ring_ctx *ctx)
8724 {
8725         struct io_tctx_node *node;
8726         enum io_wq_cancel cret;
8727         bool ret = false;
8728
8729         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8730         list_for_each_entry(node, &ctx->tctx_list, ctx_node) {
8731                 struct io_uring_task *tctx = node->task->io_uring;
8732
8733                 /*
8734                  * io_wq will stay alive while we hold uring_lock, because it's
8735                  * killed after ctx nodes, which requires to take the lock.
8736                  */
8737                 if (!tctx || !tctx->io_wq)
8738                         continue;
8739                 cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_ctx_cb, ctx, true);
8740                 ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8741         }
8742         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8743
8744         return ret;
8745 }
8746
8747 static void io_uring_try_cancel_requests(struct io_ring_ctx *ctx,
8748                                          struct task_struct *task,
8749                                          struct files_struct *files)
8750 {
8751         struct io_task_cancel cancel = { .task = task, .files = files, };
8752         struct io_uring_task *tctx = task ? task->io_uring : NULL;
8753
8754         while (1) {
8755                 enum io_wq_cancel cret;
8756                 bool ret = false;
8757
8758                 if (!task) {
8759                         ret |= io_uring_try_cancel_iowq(ctx);
8760                 } else if (tctx && tctx->io_wq) {
8761                         /*
8762                          * Cancels requests of all rings, not only @ctx, but
8763                          * it's fine as the task is in exit/exec.
8764                          */
8765                         cret = io_wq_cancel_cb(tctx->io_wq, io_cancel_task_cb,
8766                                                &cancel, true);
8767                         ret |= (cret != IO_WQ_CANCEL_NOTFOUND);
8768                 }
8769
8770                 /* SQPOLL thread does its own polling */
8771                 if ((!(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) && !files) ||
8772                     (ctx->sq_data && ctx->sq_data->thread == current)) {
8773                         while (!list_empty_careful(&ctx->iopoll_list)) {
8774                                 io_iopoll_try_reap_events(ctx);
8775                                 ret = true;
8776                         }
8777                 }
8778
8779                 ret |= io_cancel_defer_files(ctx, task, files);
8780                 ret |= io_poll_remove_all(ctx, task, files);
8781                 ret |= io_kill_timeouts(ctx, task, files);
8782                 ret |= io_run_task_work();
8783                 ret |= io_run_ctx_fallback(ctx);
8784                 io_cqring_overflow_flush(ctx, true, task, files);
8785                 if (!ret)
8786                         break;
8787                 cond_resched();
8788         }
8789 }
8790
8791 static int io_uring_count_inflight(struct io_ring_ctx *ctx,
8792                                    struct task_struct *task,
8793                                    struct files_struct *files)
8794 {
8795         struct io_kiocb *req;
8796         int cnt = 0;
8797
8798         spin_lock_irq(&ctx->inflight_lock);
8799         list_for_each_entry(req, &ctx->inflight_list, inflight_entry)
8800                 cnt += io_match_task(req, task, files);
8801         spin_unlock_irq(&ctx->inflight_lock);
8802         return cnt;
8803 }
8804
8805 static void io_uring_cancel_files(struct io_ring_ctx *ctx,
8806                                   struct task_struct *task,
8807                                   struct files_struct *files)
8808 {
8809         while (!list_empty_careful(&ctx->inflight_list)) {
8810                 DEFINE_WAIT(wait);
8811                 int inflight;
8812
8813                 inflight = io_uring_count_inflight(ctx, task, files);
8814                 if (!inflight)
8815                         break;
8816
8817                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, task, files);
8818
8819                 prepare_to_wait(&task->io_uring->wait, &wait,
8820                                 TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8821                 if (inflight == io_uring_count_inflight(ctx, task, files))
8822                         schedule();
8823                 finish_wait(&task->io_uring->wait, &wait);
8824         }
8825 }
8826
8827 /*
8828  * Note that this task has used io_uring. We use it for cancelation purposes.
8829  */
8830 static int io_uring_add_task_file(struct io_ring_ctx *ctx)
8831 {
8832         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8833         struct io_tctx_node *node;
8834         int ret;
8835
8836         if (unlikely(!tctx)) {
8837                 ret = io_uring_alloc_task_context(current, ctx);
8838                 if (unlikely(ret))
8839                         return ret;
8840                 tctx = current->io_uring;
8841         }
8842         if (tctx->last != ctx) {
8843                 void *old = xa_load(&tctx->xa, (unsigned long)ctx);
8844
8845                 if (!old) {
8846                         node = kmalloc(sizeof(*node), GFP_KERNEL);
8847                         if (!node)
8848                                 return -ENOMEM;
8849                         node->ctx = ctx;
8850                         node->task = current;
8851
8852                         ret = xa_err(xa_store(&tctx->xa, (unsigned long)ctx,
8853                                                 node, GFP_KERNEL));
8854                         if (ret) {
8855                                 kfree(node);
8856                                 return ret;
8857                         }
8858
8859                         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
8860                         list_add(&node->ctx_node, &ctx->tctx_list);
8861                         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
8862                 }
8863                 tctx->last = ctx;
8864         }
8865         return 0;
8866 }
8867
8868 /*
8869  * Remove this io_uring_file -> task mapping.
8870  */
8871 static void io_uring_del_task_file(unsigned long index)
8872 {
8873         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8874         struct io_tctx_node *node;
8875
8876         if (!tctx)
8877                 return;
8878         node = xa_erase(&tctx->xa, index);
8879         if (!node)
8880                 return;
8881
8882         WARN_ON_ONCE(current != node->task);
8883         WARN_ON_ONCE(list_empty(&node->ctx_node));
8884
8885         mutex_lock(&node->ctx->uring_lock);
8886         list_del(&node->ctx_node);
8887         mutex_unlock(&node->ctx->uring_lock);
8888
8889         if (tctx->last == node->ctx)
8890                 tctx->last = NULL;
8891         kfree(node);
8892 }
8893
8894 static void io_uring_clean_tctx(struct io_uring_task *tctx)
8895 {
8896         struct io_tctx_node *node;
8897         unsigned long index;
8898
8899         xa_for_each(&tctx->xa, index, node)
8900                 io_uring_del_task_file(index);
8901         if (tctx->io_wq) {
8902                 io_wq_put_and_exit(tctx->io_wq);
8903                 tctx->io_wq = NULL;
8904         }
8905 }
8906
8907 static s64 tctx_inflight(struct io_uring_task *tctx)
8908 {
8909         return percpu_counter_sum(&tctx->inflight);
8910 }
8911
8912 static void io_sqpoll_cancel_cb(struct callback_head *cb)
8913 {
8914         struct io_tctx_exit *work = container_of(cb, struct io_tctx_exit, task_work);
8915         struct io_ring_ctx *ctx = work->ctx;
8916         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8917
8918         if (sqd->thread)
8919                 io_uring_cancel_sqpoll(ctx);
8920         complete(&work->completion);
8921 }
8922
8923 static void io_sqpoll_cancel_sync(struct io_ring_ctx *ctx)
8924 {
8925         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8926         struct io_tctx_exit work = { .ctx = ctx, };
8927         struct task_struct *task;
8928
8929         io_sq_thread_park(sqd);
8930         list_del_init(&ctx->sqd_list);
8931         io_sqd_update_thread_idle(sqd);
8932         task = sqd->thread;
8933         if (task) {
8934                 init_completion(&work.completion);
8935                 init_task_work(&work.task_work, io_sqpoll_cancel_cb);
8936                 io_task_work_add_head(&sqd->park_task_work, &work.task_work);
8937                 wake_up_process(task);
8938         }
8939         io_sq_thread_unpark(sqd);
8940
8941         if (task)
8942                 wait_for_completion(&work.completion);
8943 }
8944
8945 void __io_uring_files_cancel(struct files_struct *files)
8946 {
8947         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8948         struct io_tctx_node *node;
8949         unsigned long index;
8950
8951         /* make sure overflow events are dropped */
8952         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8953         xa_for_each(&tctx->xa, index, node) {
8954                 struct io_ring_ctx *ctx = node->ctx;
8955
8956                 if (ctx->sq_data) {
8957                         io_sqpoll_cancel_sync(ctx);
8958                         continue;
8959                 }
8960                 io_uring_cancel_files(ctx, current, files);
8961                 if (!files)
8962                         io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8963         }
8964         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8965
8966         if (files)
8967                 io_uring_clean_tctx(tctx);
8968 }
8969
8970 /* should only be called by SQPOLL task */
8971 static void io_uring_cancel_sqpoll(struct io_ring_ctx *ctx)
8972 {
8973         struct io_sq_data *sqd = ctx->sq_data;
8974         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
8975         s64 inflight;
8976         DEFINE_WAIT(wait);
8977
8978         WARN_ON_ONCE(!sqd || ctx->sq_data->thread != current);
8979
8980         atomic_inc(&tctx->in_idle);
8981         do {
8982                 /* read completions before cancelations */
8983                 inflight = tctx_inflight(tctx);
8984                 if (!inflight)
8985                         break;
8986                 io_uring_try_cancel_requests(ctx, current, NULL);
8987
8988                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
8989                 /*
8990                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
8991                  * avoids a race where a completion comes in before we did
8992                  * prepare_to_wait().
8993                  */
8994                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
8995                         schedule();
8996                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
8997         } while (1);
8998         atomic_dec(&tctx->in_idle);
8999 }
9000
9001 /*
9002  * Find any io_uring fd that this task has registered or done IO on, and cancel
9003  * requests.
9004  */
9005 void __io_uring_task_cancel(void)
9006 {
9007         struct io_uring_task *tctx = current->io_uring;
9008         DEFINE_WAIT(wait);
9009         s64 inflight;
9010
9011         /* make sure overflow events are dropped */
9012         atomic_inc(&tctx->in_idle);
9013         __io_uring_files_cancel(NULL);
9014
9015         do {
9016                 /* read completions before cancelations */
9017                 inflight = tctx_inflight(tctx);
9018                 if (!inflight)
9019                         break;
9020                 __io_uring_files_cancel(NULL);
9021
9022                 prepare_to_wait(&tctx->wait, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
9023
9024                 /*
9025                  * If we've seen completions, retry without waiting. This
9026                  * avoids a race where a completion comes in before we did
9027                  * prepare_to_wait().
9028                  */
9029                 if (inflight == tctx_inflight(tctx))
9030                         schedule();
9031                 finish_wait(&tctx->wait, &wait);
9032         } while (1);
9033
9034         atomic_dec(&tctx->in_idle);
9035
9036         io_uring_clean_tctx(tctx);
9037         /* all current's requests should be gone, we can kill tctx */
9038         __io_uring_free(current);
9039 }
9040
9041 static void *io_uring_validate_mmap_request(struct file *file,
9042                                             loff_t pgoff, size_t sz)
9043 {
9044         struct io_ring_ctx *ctx = file->private_data;
9045         loff_t offset = pgoff << PAGE_SHIFT;
9046         struct page *page;
9047         void *ptr;
9048
9049         switch (offset) {
9050         case IORING_OFF_SQ_RING:
9051         case IORING_OFF_CQ_RING:
9052                 ptr = ctx->rings;
9053                 break;
9054         case IORING_OFF_SQES:
9055                 ptr = ctx->sq_sqes;
9056                 break;
9057         default:
9058                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9059         }
9060
9061         page = virt_to_head_page(ptr);
9062         if (sz > page_size(page))
9063                 return ERR_PTR(-EINVAL);
9064
9065         return ptr;
9066 }
9067
9068 #ifdef CONFIG_MMU
9069
9070 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9071 {
9072         size_t sz = vma->vm_end - vma->vm_start;
9073         unsigned long pfn;
9074         void *ptr;
9075
9076         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, vma->vm_pgoff, sz);
9077         if (IS_ERR(ptr))
9078                 return PTR_ERR(ptr);
9079
9080         pfn = virt_to_phys(ptr) >> PAGE_SHIFT;
9081         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, pfn, sz, vma->vm_page_prot);
9082 }
9083
9084 #else /* !CONFIG_MMU */
9085
9086 static int io_uring_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma)
9087 {
9088         return vma->vm_flags & (VM_SHARED | VM_MAYSHARE) ? 0 : -EINVAL;
9089 }
9090
9091 static unsigned int io_uring_nommu_mmap_capabilities(struct file *file)
9092 {
9093         return NOMMU_MAP_DIRECT | NOMMU_MAP_READ | NOMMU_MAP_WRITE;
9094 }
9095
9096 static unsigned long io_uring_nommu_get_unmapped_area(struct file *file,
9097         unsigned long addr, unsigned long len,
9098         unsigned long pgoff, unsigned long flags)
9099 {
9100         void *ptr;
9101
9102         ptr = io_uring_validate_mmap_request(file, pgoff, len);
9103         if (IS_ERR(ptr))
9104                 return PTR_ERR(ptr);
9105
9106         return (unsigned long) ptr;
9107 }
9108
9109 #endif /* !CONFIG_MMU */
9110
9111 static int io_sqpoll_wait_sq(struct io_ring_ctx *ctx)
9112 {
9113         DEFINE_WAIT(wait);
9114
9115         do {
9116                 if (!io_sqring_full(ctx))
9117                         break;
9118                 prepare_to_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait, TASK_INTERRUPTIBLE);
9119
9120                 if (!io_sqring_full(ctx))
9121                         break;
9122                 schedule();
9123         } while (!signal_pending(current));
9124
9125         finish_wait(&ctx->sqo_sq_wait, &wait);
9126         return 0;
9127 }
9128
9129 static int io_get_ext_arg(unsigned flags, const void __user *argp, size_t *argsz,
9130                           struct __kernel_timespec __user **ts,
9131                           const sigset_t __user **sig)
9132 {
9133         struct io_uring_getevents_arg arg;
9134
9135         /*
9136          * If EXT_ARG isn't set, then we have no timespec and the argp pointer
9137          * is just a pointer to the sigset_t.
9138          */
9139         if (!(flags & IORING_ENTER_EXT_ARG)) {
9140                 *sig = (const sigset_t __user *) argp;
9141                 *ts = NULL;
9142                 return 0;
9143         }
9144
9145         /*
9146          * EXT_ARG is set - ensure we agree on the size of it and copy in our
9147          * timespec and sigset_t pointers if good.
9148          */
9149         if (*argsz != sizeof(arg))
9150                 return -EINVAL;
9151         if (copy_from_user(&arg, argp, sizeof(arg)))
9152                 return -EFAULT;
9153         *sig = u64_to_user_ptr(arg.sigmask);
9154         *argsz = arg.sigmask_sz;
9155         *ts = u64_to_user_ptr(arg.ts);
9156         return 0;
9157 }
9158
9159 SYSCALL_DEFINE6(io_uring_enter, unsigned int, fd, u32, to_submit,
9160                 u32, min_complete, u32, flags, const void __user *, argp,
9161                 size_t, argsz)
9162 {
9163         struct io_ring_ctx *ctx;
9164         long ret = -EBADF;
9165         int submitted = 0;
9166         struct fd f;
9167
9168         io_run_task_work();
9169
9170         if (flags & ~(IORING_ENTER_GETEVENTS | IORING_ENTER_SQ_WAKEUP |
9171                         IORING_ENTER_SQ_WAIT | IORING_ENTER_EXT_ARG))
9172                 return -EINVAL;
9173
9174         f = fdget(fd);
9175         if (!f.file)
9176                 return -EBADF;
9177
9178         ret = -EOPNOTSUPP;
9179         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9180                 goto out_fput;
9181
9182         ret = -ENXIO;
9183         ctx = f.file->private_data;
9184         if (!percpu_ref_tryget(&ctx->refs))
9185                 goto out_fput;
9186
9187         ret = -EBADFD;
9188         if (ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED)
9189                 goto out;
9190
9191         /*
9192          * For SQ polling, the thread will do all submissions and completions.
9193          * Just return the requested submit count, and wake the thread if
9194          * we were asked to.
9195          */
9196         ret = 0;
9197         if (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL) {
9198                 io_cqring_overflow_flush(ctx, false, NULL, NULL);
9199
9200                 ret = -EOWNERDEAD;
9201                 if (unlikely(ctx->sq_data->thread == NULL)) {
9202                         goto out;
9203                 }
9204                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAKEUP)
9205                         wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9206                 if (flags & IORING_ENTER_SQ_WAIT) {
9207                         ret = io_sqpoll_wait_sq(ctx);
9208                         if (ret)
9209                                 goto out;
9210                 }
9211                 submitted = to_submit;
9212         } else if (to_submit) {
9213                 ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9214                 if (unlikely(ret))
9215                         goto out;
9216                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9217                 submitted = io_submit_sqes(ctx, to_submit);
9218                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9219
9220                 if (submitted != to_submit)
9221                         goto out;
9222         }
9223         if (flags & IORING_ENTER_GETEVENTS) {
9224                 const sigset_t __user *sig;
9225                 struct __kernel_timespec __user *ts;
9226
9227                 ret = io_get_ext_arg(flags, argp, &argsz, &ts, &sig);
9228                 if (unlikely(ret))
9229                         goto out;
9230
9231                 min_complete = min(min_complete, ctx->cq_entries);
9232
9233                 /*
9234                  * When SETUP_IOPOLL and SETUP_SQPOLL are both enabled, user
9235                  * space applications don't need to do io completion events
9236                  * polling again, they can rely on io_sq_thread to do polling
9237                  * work, which can reduce cpu usage and uring_lock contention.
9238                  */
9239                 if (ctx->flags & IORING_SETUP_IOPOLL &&
9240                     !(ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9241                         ret = io_iopoll_check(ctx, min_complete);
9242                 } else {
9243                         ret = io_cqring_wait(ctx, min_complete, sig, argsz, ts);
9244                 }
9245         }
9246
9247 out:
9248         percpu_ref_put(&ctx->refs);
9249 out_fput:
9250         fdput(f);
9251         return submitted ? submitted : ret;
9252 }
9253
9254 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9255 static int io_uring_show_cred(struct seq_file *m, unsigned int id,
9256                 const struct cred *cred)
9257 {
9258         struct user_namespace *uns = seq_user_ns(m);
9259         struct group_info *gi;
9260         kernel_cap_t cap;
9261         unsigned __capi;
9262         int g;
9263
9264         seq_printf(m, "%5d\n", id);
9265         seq_put_decimal_ull(m, "\tUid:\t", from_kuid_munged(uns, cred->uid));
9266         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->euid));
9267         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->suid));
9268         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kuid_munged(uns, cred->fsuid));
9269         seq_put_decimal_ull(m, "\n\tGid:\t", from_kgid_munged(uns, cred->gid));
9270         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->egid));
9271         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->sgid));
9272         seq_put_decimal_ull(m, "\t\t", from_kgid_munged(uns, cred->fsgid));
9273         seq_puts(m, "\n\tGroups:\t");
9274         gi = cred->group_info;
9275         for (g = 0; g < gi->ngroups; g++) {
9276                 seq_put_decimal_ull(m, g ? " " : "",
9277                                         from_kgid_munged(uns, gi->gid[g]));
9278         }
9279         seq_puts(m, "\n\tCapEff:\t");
9280         cap = cred->cap_effective;
9281         CAP_FOR_EACH_U32(__capi)
9282                 seq_put_hex_ll(m, NULL, cap.cap[CAP_LAST_U32 - __capi], 8);
9283         seq_putc(m, '\n');
9284         return 0;
9285 }
9286
9287 static void __io_uring_show_fdinfo(struct io_ring_ctx *ctx, struct seq_file *m)
9288 {
9289         struct io_sq_data *sq = NULL;
9290         bool has_lock;
9291         int i;
9292
9293         /*
9294          * Avoid ABBA deadlock between the seq lock and the io_uring mutex,
9295          * since fdinfo case grabs it in the opposite direction of normal use
9296          * cases. If we fail to get the lock, we just don't iterate any
9297          * structures that could be going away outside the io_uring mutex.
9298          */
9299         has_lock = mutex_trylock(&ctx->uring_lock);
9300
9301         if (has_lock && (ctx->flags & IORING_SETUP_SQPOLL)) {
9302                 sq = ctx->sq_data;
9303                 if (!sq->thread)
9304                         sq = NULL;
9305         }
9306
9307         seq_printf(m, "SqThread:\t%d\n", sq ? task_pid_nr(sq->thread) : -1);
9308         seq_printf(m, "SqThreadCpu:\t%d\n", sq ? task_cpu(sq->thread) : -1);
9309         seq_printf(m, "UserFiles:\t%u\n", ctx->nr_user_files);
9310         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_files; i++) {
9311                 struct file *f = *io_fixed_file_slot(ctx->file_data, i);
9312
9313                 if (f)
9314                         seq_printf(m, "%5u: %s\n", i, file_dentry(f)->d_iname);
9315                 else
9316                         seq_printf(m, "%5u: <none>\n", i);
9317         }
9318         seq_printf(m, "UserBufs:\t%u\n", ctx->nr_user_bufs);
9319         for (i = 0; has_lock && i < ctx->nr_user_bufs; i++) {
9320                 struct io_mapped_ubuf *buf = &ctx->user_bufs[i];
9321
9322                 seq_printf(m, "%5u: 0x%llx/%u\n", i, buf->ubuf,
9323                                                 (unsigned int) buf->len);
9324         }
9325         if (has_lock && !xa_empty(&ctx->personalities)) {
9326                 unsigned long index;
9327                 const struct cred *cred;
9328
9329                 seq_printf(m, "Personalities:\n");
9330                 xa_for_each(&ctx->personalities, index, cred)
9331                         io_uring_show_cred(m, index, cred);
9332         }
9333         seq_printf(m, "PollList:\n");
9334         spin_lock_irq(&ctx->completion_lock);
9335         for (i = 0; i < (1U << ctx->cancel_hash_bits); i++) {
9336                 struct hlist_head *list = &ctx->cancel_hash[i];
9337                 struct io_kiocb *req;
9338
9339                 hlist_for_each_entry(req, list, hash_node)
9340                         seq_printf(m, "  op=%d, task_works=%d\n", req->opcode,
9341                                         req->task->task_works != NULL);
9342         }
9343         spin_unlock_irq(&ctx->completion_lock);
9344         if (has_lock)
9345                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9346 }
9347
9348 static void io_uring_show_fdinfo(struct seq_file *m, struct file *f)
9349 {
9350         struct io_ring_ctx *ctx = f->private_data;
9351
9352         if (percpu_ref_tryget(&ctx->refs)) {
9353                 __io_uring_show_fdinfo(ctx, m);
9354                 percpu_ref_put(&ctx->refs);
9355         }
9356 }
9357 #endif
9358
9359 static const struct file_operations io_uring_fops = {
9360         .release        = io_uring_release,
9361         .mmap           = io_uring_mmap,
9362 #ifndef CONFIG_MMU
9363         .get_unmapped_area = io_uring_nommu_get_unmapped_area,
9364         .mmap_capabilities = io_uring_nommu_mmap_capabilities,
9365 #endif
9366         .poll           = io_uring_poll,
9367         .fasync         = io_uring_fasync,
9368 #ifdef CONFIG_PROC_FS
9369         .show_fdinfo    = io_uring_show_fdinfo,
9370 #endif
9371 };
9372
9373 static int io_allocate_scq_urings(struct io_ring_ctx *ctx,
9374                                   struct io_uring_params *p)
9375 {
9376         struct io_rings *rings;
9377         size_t size, sq_array_offset;
9378
9379         /* make sure these are sane, as we already accounted them */
9380         ctx->sq_entries = p->sq_entries;
9381         ctx->cq_entries = p->cq_entries;
9382
9383         size = rings_size(p->sq_entries, p->cq_entries, &sq_array_offset);
9384         if (size == SIZE_MAX)
9385                 return -EOVERFLOW;
9386
9387         rings = io_mem_alloc(size);
9388         if (!rings)
9389                 return -ENOMEM;
9390
9391         ctx->rings = rings;
9392         ctx->sq_array = (u32 *)((char *)rings + sq_array_offset);
9393         rings->sq_ring_mask = p->sq_entries - 1;
9394         rings->cq_ring_mask = p->cq_entries - 1;
9395         rings->sq_ring_entries = p->sq_entries;
9396         rings->cq_ring_entries = p->cq_entries;
9397         ctx->sq_mask = rings->sq_ring_mask;
9398         ctx->cq_mask = rings->cq_ring_mask;
9399
9400         size = array_size(sizeof(struct io_uring_sqe), p->sq_entries);
9401         if (size == SIZE_MAX) {
9402                 io_mem_free(ctx->rings);
9403                 ctx->rings = NULL;
9404                 return -EOVERFLOW;
9405         }
9406
9407         ctx->sq_sqes = io_mem_alloc(size);
9408         if (!ctx->sq_sqes) {
9409                 io_mem_free(ctx->rings);
9410                 ctx->rings = NULL;
9411                 return -ENOMEM;
9412         }
9413
9414         return 0;
9415 }
9416
9417 static int io_uring_install_fd(struct io_ring_ctx *ctx, struct file *file)
9418 {
9419         int ret, fd;
9420
9421         fd = get_unused_fd_flags(O_RDWR | O_CLOEXEC);
9422         if (fd < 0)
9423                 return fd;
9424
9425         ret = io_uring_add_task_file(ctx);
9426         if (ret) {
9427                 put_unused_fd(fd);
9428                 return ret;
9429         }
9430         fd_install(fd, file);
9431         return fd;
9432 }
9433
9434 /*
9435  * Allocate an anonymous fd, this is what constitutes the application
9436  * visible backing of an io_uring instance. The application mmaps this
9437  * fd to gain access to the SQ/CQ ring details. If UNIX sockets are enabled,
9438  * we have to tie this fd to a socket for file garbage collection purposes.
9439  */
9440 static struct file *io_uring_get_file(struct io_ring_ctx *ctx)
9441 {
9442         struct file *file;
9443 #if defined(CONFIG_UNIX)
9444         int ret;
9445
9446         ret = sock_create_kern(&init_net, PF_UNIX, SOCK_RAW, IPPROTO_IP,
9447                                 &ctx->ring_sock);
9448         if (ret)
9449                 return ERR_PTR(ret);
9450 #endif
9451
9452         file = anon_inode_getfile("[io_uring]", &io_uring_fops, ctx,
9453                                         O_RDWR | O_CLOEXEC);
9454 #if defined(CONFIG_UNIX)
9455         if (IS_ERR(file)) {
9456                 sock_release(ctx->ring_sock);
9457                 ctx->ring_sock = NULL;
9458         } else {
9459                 ctx->ring_sock->file = file;
9460         }
9461 #endif
9462         return file;
9463 }
9464
9465 static int io_uring_create(unsigned entries, struct io_uring_params *p,
9466                            struct io_uring_params __user *params)
9467 {
9468         struct io_ring_ctx *ctx;
9469         struct file *file;
9470         int ret;
9471
9472         if (!entries)
9473                 return -EINVAL;
9474         if (entries > IORING_MAX_ENTRIES) {
9475                 if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9476                         return -EINVAL;
9477                 entries = IORING_MAX_ENTRIES;
9478         }
9479
9480         /*
9481          * Use twice as many entries for the CQ ring. It's possible for the
9482          * application to drive a higher depth than the size of the SQ ring,
9483          * since the sqes are only used at submission time. This allows for
9484          * some flexibility in overcommitting a bit. If the application has
9485          * set IORING_SETUP_CQSIZE, it will have passed in the desired number
9486          * of CQ ring entries manually.
9487          */
9488         p->sq_entries = roundup_pow_of_two(entries);
9489         if (p->flags & IORING_SETUP_CQSIZE) {
9490                 /*
9491                  * If IORING_SETUP_CQSIZE is set, we do the same roundup
9492                  * to a power-of-two, if it isn't already. We do NOT impose
9493                  * any cq vs sq ring sizing.
9494                  */
9495                 if (!p->cq_entries)
9496                         return -EINVAL;
9497                 if (p->cq_entries > IORING_MAX_CQ_ENTRIES) {
9498                         if (!(p->flags & IORING_SETUP_CLAMP))
9499                                 return -EINVAL;
9500                         p->cq_entries = IORING_MAX_CQ_ENTRIES;
9501                 }
9502                 p->cq_entries = roundup_pow_of_two(p->cq_entries);
9503                 if (p->cq_entries < p->sq_entries)
9504                         return -EINVAL;
9505         } else {
9506                 p->cq_entries = 2 * p->sq_entries;
9507         }
9508
9509         ctx = io_ring_ctx_alloc(p);
9510         if (!ctx)
9511                 return -ENOMEM;
9512         ctx->compat = in_compat_syscall();
9513         if (!capable(CAP_IPC_LOCK))
9514                 ctx->user = get_uid(current_user());
9515
9516         /*
9517          * This is just grabbed for accounting purposes. When a process exits,
9518          * the mm is exited and dropped before the files, hence we need to hang
9519          * on to this mm purely for the purposes of being able to unaccount
9520          * memory (locked/pinned vm). It's not used for anything else.
9521          */
9522         mmgrab(current->mm);
9523         ctx->mm_account = current->mm;
9524
9525         ret = io_allocate_scq_urings(ctx, p);
9526         if (ret)
9527                 goto err;
9528
9529         ret = io_sq_offload_create(ctx, p);
9530         if (ret)
9531                 goto err;
9532
9533         memset(&p->sq_off, 0, sizeof(p->sq_off));
9534         p->sq_off.head = offsetof(struct io_rings, sq.head);
9535         p->sq_off.tail = offsetof(struct io_rings, sq.tail);
9536         p->sq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, sq_ring_mask);
9537         p->sq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, sq_ring_entries);
9538         p->sq_off.flags = offsetof(struct io_rings, sq_flags);
9539         p->sq_off.dropped = offsetof(struct io_rings, sq_dropped);
9540         p->sq_off.array = (char *)ctx->sq_array - (char *)ctx->rings;
9541
9542         memset(&p->cq_off, 0, sizeof(p->cq_off));
9543         p->cq_off.head = offsetof(struct io_rings, cq.head);
9544         p->cq_off.tail = offsetof(struct io_rings, cq.tail);
9545         p->cq_off.ring_mask = offsetof(struct io_rings, cq_ring_mask);
9546         p->cq_off.ring_entries = offsetof(struct io_rings, cq_ring_entries);
9547         p->cq_off.overflow = offsetof(struct io_rings, cq_overflow);
9548         p->cq_off.cqes = offsetof(struct io_rings, cqes);
9549         p->cq_off.flags = offsetof(struct io_rings, cq_flags);
9550
9551         p->features = IORING_FEAT_SINGLE_MMAP | IORING_FEAT_NODROP |
9552                         IORING_FEAT_SUBMIT_STABLE | IORING_FEAT_RW_CUR_POS |
9553                         IORING_FEAT_CUR_PERSONALITY | IORING_FEAT_FAST_POLL |
9554                         IORING_FEAT_POLL_32BITS | IORING_FEAT_SQPOLL_NONFIXED |
9555                         IORING_FEAT_EXT_ARG | IORING_FEAT_NATIVE_WORKERS;
9556
9557         if (copy_to_user(params, p, sizeof(*p))) {
9558                 ret = -EFAULT;
9559                 goto err;
9560         }
9561
9562         file = io_uring_get_file(ctx);
9563         if (IS_ERR(file)) {
9564                 ret = PTR_ERR(file);
9565                 goto err;
9566         }
9567
9568         /*
9569          * Install ring fd as the very last thing, so we don't risk someone
9570          * having closed it before we finish setup
9571          */
9572         ret = io_uring_install_fd(ctx, file);
9573         if (ret < 0) {
9574                 /* fput will clean it up */
9575                 fput(file);
9576                 return ret;
9577         }
9578
9579         trace_io_uring_create(ret, ctx, p->sq_entries, p->cq_entries, p->flags);
9580         return ret;
9581 err:
9582         io_ring_ctx_wait_and_kill(ctx);
9583         return ret;
9584 }
9585
9586 /*
9587  * Sets up an aio uring context, and returns the fd. Applications asks for a
9588  * ring size, we return the actual sq/cq ring sizes (among other things) in the
9589  * params structure passed in.
9590  */
9591 static long io_uring_setup(u32 entries, struct io_uring_params __user *params)
9592 {
9593         struct io_uring_params p;
9594         int i;
9595
9596         if (copy_from_user(&p, params, sizeof(p)))
9597                 return -EFAULT;
9598         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(p.resv); i++) {
9599                 if (p.resv[i])
9600                         return -EINVAL;
9601         }
9602
9603         if (p.flags & ~(IORING_SETUP_IOPOLL | IORING_SETUP_SQPOLL |
9604                         IORING_SETUP_SQ_AFF | IORING_SETUP_CQSIZE |
9605                         IORING_SETUP_CLAMP | IORING_SETUP_ATTACH_WQ |
9606                         IORING_SETUP_R_DISABLED))
9607                 return -EINVAL;
9608
9609         return  io_uring_create(entries, &p, params);
9610 }
9611
9612 SYSCALL_DEFINE2(io_uring_setup, u32, entries,
9613                 struct io_uring_params __user *, params)
9614 {
9615         return io_uring_setup(entries, params);
9616 }
9617
9618 static int io_probe(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg, unsigned nr_args)
9619 {
9620         struct io_uring_probe *p;
9621         size_t size;
9622         int i, ret;
9623
9624         size = struct_size(p, ops, nr_args);
9625         if (size == SIZE_MAX)
9626                 return -EOVERFLOW;
9627         p = kzalloc(size, GFP_KERNEL);
9628         if (!p)
9629                 return -ENOMEM;
9630
9631         ret = -EFAULT;
9632         if (copy_from_user(p, arg, size))
9633                 goto out;
9634         ret = -EINVAL;
9635         if (memchr_inv(p, 0, size))
9636                 goto out;
9637
9638         p->last_op = IORING_OP_LAST - 1;
9639         if (nr_args > IORING_OP_LAST)
9640                 nr_args = IORING_OP_LAST;
9641
9642         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9643                 p->ops[i].op = i;
9644                 if (!io_op_defs[i].not_supported)
9645                         p->ops[i].flags = IO_URING_OP_SUPPORTED;
9646         }
9647         p->ops_len = i;
9648
9649         ret = 0;
9650         if (copy_to_user(arg, p, size))
9651                 ret = -EFAULT;
9652 out:
9653         kfree(p);
9654         return ret;
9655 }
9656
9657 static int io_register_personality(struct io_ring_ctx *ctx)
9658 {
9659         const struct cred *creds;
9660         u32 id;
9661         int ret;
9662
9663         creds = get_current_cred();
9664
9665         ret = xa_alloc_cyclic(&ctx->personalities, &id, (void *)creds,
9666                         XA_LIMIT(0, USHRT_MAX), &ctx->pers_next, GFP_KERNEL);
9667         if (!ret)
9668                 return id;
9669         put_cred(creds);
9670         return ret;
9671 }
9672
9673 static int io_register_restrictions(struct io_ring_ctx *ctx, void __user *arg,
9674                                     unsigned int nr_args)
9675 {
9676         struct io_uring_restriction *res;
9677         size_t size;
9678         int i, ret;
9679
9680         /* Restrictions allowed only if rings started disabled */
9681         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9682                 return -EBADFD;
9683
9684         /* We allow only a single restrictions registration */
9685         if (ctx->restrictions.registered)
9686                 return -EBUSY;
9687
9688         if (!arg || nr_args > IORING_MAX_RESTRICTIONS)
9689                 return -EINVAL;
9690
9691         size = array_size(nr_args, sizeof(*res));
9692         if (size == SIZE_MAX)
9693                 return -EOVERFLOW;
9694
9695         res = memdup_user(arg, size);
9696         if (IS_ERR(res))
9697                 return PTR_ERR(res);
9698
9699         ret = 0;
9700
9701         for (i = 0; i < nr_args; i++) {
9702                 switch (res[i].opcode) {
9703                 case IORING_RESTRICTION_REGISTER_OP:
9704                         if (res[i].register_op >= IORING_REGISTER_LAST) {
9705                                 ret = -EINVAL;
9706                                 goto out;
9707                         }
9708
9709                         __set_bit(res[i].register_op,
9710                                   ctx->restrictions.register_op);
9711                         break;
9712                 case IORING_RESTRICTION_SQE_OP:
9713                         if (res[i].sqe_op >= IORING_OP_LAST) {
9714                                 ret = -EINVAL;
9715                                 goto out;
9716                         }
9717
9718                         __set_bit(res[i].sqe_op, ctx->restrictions.sqe_op);
9719                         break;
9720                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_ALLOWED:
9721                         ctx->restrictions.sqe_flags_allowed = res[i].sqe_flags;
9722                         break;
9723                 case IORING_RESTRICTION_SQE_FLAGS_REQUIRED:
9724                         ctx->restrictions.sqe_flags_required = res[i].sqe_flags;
9725                         break;
9726                 default:
9727                         ret = -EINVAL;
9728                         goto out;
9729                 }
9730         }
9731
9732 out:
9733         /* Reset all restrictions if an error happened */
9734         if (ret != 0)
9735                 memset(&ctx->restrictions, 0, sizeof(ctx->restrictions));
9736         else
9737                 ctx->restrictions.registered = true;
9738
9739         kfree(res);
9740         return ret;
9741 }
9742
9743 static int io_register_enable_rings(struct io_ring_ctx *ctx)
9744 {
9745         if (!(ctx->flags & IORING_SETUP_R_DISABLED))
9746                 return -EBADFD;
9747
9748         if (ctx->restrictions.registered)
9749                 ctx->restricted = 1;
9750
9751         ctx->flags &= ~IORING_SETUP_R_DISABLED;
9752         if (ctx->sq_data && wq_has_sleeper(&ctx->sq_data->wait))
9753                 wake_up(&ctx->sq_data->wait);
9754         return 0;
9755 }
9756
9757 static bool io_register_op_must_quiesce(int op)
9758 {
9759         switch (op) {
9760         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9761         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9762         case IORING_REGISTER_PROBE:
9763         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9764         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9765                 return false;
9766         default:
9767                 return true;
9768         }
9769 }
9770
9771 static int __io_uring_register(struct io_ring_ctx *ctx, unsigned opcode,
9772                                void __user *arg, unsigned nr_args)
9773         __releases(ctx->uring_lock)
9774         __acquires(ctx->uring_lock)
9775 {
9776         int ret;
9777
9778         /*
9779          * We're inside the ring mutex, if the ref is already dying, then
9780          * someone else killed the ctx or is already going through
9781          * io_uring_register().
9782          */
9783         if (percpu_ref_is_dying(&ctx->refs))
9784                 return -ENXIO;
9785
9786         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9787                 percpu_ref_kill(&ctx->refs);
9788
9789                 /*
9790                  * Drop uring mutex before waiting for references to exit. If
9791                  * another thread is currently inside io_uring_enter() it might
9792                  * need to grab the uring_lock to make progress. If we hold it
9793                  * here across the drain wait, then we can deadlock. It's safe
9794                  * to drop the mutex here, since no new references will come in
9795                  * after we've killed the percpu ref.
9796                  */
9797                 mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9798                 do {
9799                         ret = wait_for_completion_interruptible(&ctx->ref_comp);
9800                         if (!ret)
9801                                 break;
9802                         ret = io_run_task_work_sig();
9803                         if (ret < 0)
9804                                 break;
9805                 } while (1);
9806
9807                 mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9808
9809                 if (ret) {
9810                         percpu_ref_resurrect(&ctx->refs);
9811                         goto out_quiesce;
9812                 }
9813         }
9814
9815         if (ctx->restricted) {
9816                 if (opcode >= IORING_REGISTER_LAST) {
9817                         ret = -EINVAL;
9818                         goto out;
9819                 }
9820
9821                 if (!test_bit(opcode, ctx->restrictions.register_op)) {
9822                         ret = -EACCES;
9823                         goto out;
9824                 }
9825         }
9826
9827         switch (opcode) {
9828         case IORING_REGISTER_BUFFERS:
9829                 ret = io_sqe_buffers_register(ctx, arg, nr_args);
9830                 break;
9831         case IORING_UNREGISTER_BUFFERS:
9832                 ret = -EINVAL;
9833                 if (arg || nr_args)
9834                         break;
9835                 ret = io_sqe_buffers_unregister(ctx);
9836                 break;
9837         case IORING_REGISTER_FILES:
9838                 ret = io_sqe_files_register(ctx, arg, nr_args);
9839                 break;
9840         case IORING_UNREGISTER_FILES:
9841                 ret = -EINVAL;
9842                 if (arg || nr_args)
9843                         break;
9844                 ret = io_sqe_files_unregister(ctx);
9845                 break;
9846         case IORING_REGISTER_FILES_UPDATE:
9847                 ret = io_sqe_files_update(ctx, arg, nr_args);
9848                 break;
9849         case IORING_REGISTER_EVENTFD:
9850         case IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC:
9851                 ret = -EINVAL;
9852                 if (nr_args != 1)
9853                         break;
9854                 ret = io_eventfd_register(ctx, arg);
9855                 if (ret)
9856                         break;
9857                 if (opcode == IORING_REGISTER_EVENTFD_ASYNC)
9858                         ctx->eventfd_async = 1;
9859                 else
9860                         ctx->eventfd_async = 0;
9861                 break;
9862         case IORING_UNREGISTER_EVENTFD:
9863                 ret = -EINVAL;
9864                 if (arg || nr_args)
9865                         break;
9866                 ret = io_eventfd_unregister(ctx);
9867                 break;
9868         case IORING_REGISTER_PROBE:
9869                 ret = -EINVAL;
9870                 if (!arg || nr_args > 256)
9871                         break;
9872                 ret = io_probe(ctx, arg, nr_args);
9873                 break;
9874         case IORING_REGISTER_PERSONALITY:
9875                 ret = -EINVAL;
9876                 if (arg || nr_args)
9877                         break;
9878                 ret = io_register_personality(ctx);
9879                 break;
9880         case IORING_UNREGISTER_PERSONALITY:
9881                 ret = -EINVAL;
9882                 if (arg)
9883                         break;
9884                 ret = io_unregister_personality(ctx, nr_args);
9885                 break;
9886         case IORING_REGISTER_ENABLE_RINGS:
9887                 ret = -EINVAL;
9888                 if (arg || nr_args)
9889                         break;
9890                 ret = io_register_enable_rings(ctx);
9891                 break;
9892         case IORING_REGISTER_RESTRICTIONS:
9893                 ret = io_register_restrictions(ctx, arg, nr_args);
9894                 break;
9895         default:
9896                 ret = -EINVAL;
9897                 break;
9898         }
9899
9900 out:
9901         if (io_register_op_must_quiesce(opcode)) {
9902                 /* bring the ctx back to life */
9903                 percpu_ref_reinit(&ctx->refs);
9904 out_quiesce:
9905                 reinit_completion(&ctx->ref_comp);
9906         }
9907         return ret;
9908 }
9909
9910 SYSCALL_DEFINE4(io_uring_register, unsigned int, fd, unsigned int, opcode,
9911                 void __user *, arg, unsigned int, nr_args)
9912 {
9913         struct io_ring_ctx *ctx;
9914         long ret = -EBADF;
9915         struct fd f;
9916
9917         f = fdget(fd);
9918         if (!f.file)
9919                 return -EBADF;
9920
9921         ret = -EOPNOTSUPP;
9922         if (f.file->f_op != &io_uring_fops)
9923                 goto out_fput;
9924
9925         ctx = f.file->private_data;
9926
9927         io_run_task_work();
9928
9929         mutex_lock(&ctx->uring_lock);
9930         ret = __io_uring_register(ctx, opcode, arg, nr_args);
9931         mutex_unlock(&ctx->uring_lock);
9932         trace_io_uring_register(ctx, opcode, ctx->nr_user_files, ctx->nr_user_bufs,
9933                                                         ctx->cq_ev_fd != NULL, ret);
9934 out_fput:
9935         fdput(f);
9936         return ret;
9937 }
9938
9939 static int __init io_uring_init(void)
9940 {
9941 #define __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(stype, eoffset, etype, ename) do { \
9942         BUILD_BUG_ON(offsetof(stype, ename) != eoffset); \
9943         BUILD_BUG_ON(sizeof(etype) != sizeof_field(stype, ename)); \
9944 } while (0)
9945
9946 #define BUILD_BUG_SQE_ELEM(eoffset, etype, ename) \
9947         __BUILD_BUG_VERIFY_ELEMENT(struct io_uring_sqe, eoffset, etype, ename)
9948         BUILD_BUG_ON(sizeof(struct io_uring_sqe) != 64);
9949         BUILD_BUG_SQE_ELEM(0,  __u8,   opcode);
9950         BUILD_BUG_SQE_ELEM(1,  __u8,   flags);
9951         BUILD_BUG_SQE_ELEM(2,  __u16,  ioprio);
9952         BUILD_BUG_SQE_ELEM(4,  __s32,  fd);
9953         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  off);
9954         BUILD_BUG_SQE_ELEM(8,  __u64,  addr2);
9955         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  addr);
9956         BUILD_BUG_SQE_ELEM(16, __u64,  splice_off_in);
9957         BUILD_BUG_SQE_ELEM(24, __u32,  len);
9958         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28,     __kernel_rwf_t, rw_flags);
9959         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */   int, rw_flags);
9960         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u32, rw_flags);
9961         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fsync_flags);
9962         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, /* compat */ __u16,  poll_events);
9963         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  poll32_events);
9964         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  sync_range_flags);
9965         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  msg_flags);
9966         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  timeout_flags);
9967         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  accept_flags);
9968         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  cancel_flags);
9969         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  open_flags);
9970         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  statx_flags);
9971         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  fadvise_advice);
9972         BUILD_BUG_SQE_ELEM(28, __u32,  splice_flags);
9973         BUILD_BUG_SQE_ELEM(32, __u64,  user_data);
9974         BUILD_BUG_SQE_ELEM(40, __u16,  buf_index);
9975         BUILD_BUG_SQE_ELEM(42, __u16,  personality);
9976         BUILD_BUG_SQE_ELEM(44, __s32,  splice_fd_in);
9977
9978         BUILD_BUG_ON(ARRAY_SIZE(io_op_defs) != IORING_OP_LAST);
9979         BUILD_BUG_ON(__REQ_F_LAST_BIT >= 8 * sizeof(int));
9980         req_cachep = KMEM_CACHE(io_kiocb, SLAB_HWCACHE_ALIGN | SLAB_PANIC |
9981                                 SLAB_ACCOUNT);
9982         return 0;
9983 };
9984 __initcall(io_uring_init);